科学 2.0:伟大的新工具,还是巨大的风险?

维基、博客和其他协作网络技术可能会开创科学的新纪元。或者不会。

欢迎来到《大众科学》的“网络新闻”实验,在这个实验中,读者(您)将与作者合作,最终确定故事的形式。

下面的文章特别适合这样的实验:这是我关于“科学 2.0”的专题报道,它描述了研究人员如何开始利用维基、博客和其他 Web 2.0 技术,作为一种可能具有变革性的科学研究方式。文章草稿在印刷版出版前几个月在此发布,我们邀请您对其进行评论。您的意见将影响文章的内容、报道,甚至可能是其观点。

所以,请将您自己视为被邀请者。请在下面的评论区分享您对科学 2.0 的前景和风险的看法。为了帮助您入门,这里有一些问题供您思考


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  • 您对“科学 2.0”的概念有什么看法?Web 2.0 工具真的会使科学更高效吗?维基、博客之类的东西会带来变革,还仅仅是一种小的便利?

  • 科学 2.0 是更广泛的开放科学运动的一个方面,该运动还包括开放获取科学出版和开放数据实践。您认为这场更大的运动将如何发展?

  • 从您自己的科学领域来看,文章中提到的怀疑和不信任有多真实?您和您的同事有多担心被“抢先”?您是否亲身经历过这种情况?

  • 当年轻科学家在开放博客或维基上发言时,他们是否会损害自己的职业生涯?

  • “开放笔记本”科学总是一个好主意吗?研究人员是否应该对项目的某些方面保持沉默,至少在论文发表之前?

--M. Mitchell Waldrop

本文的出版版本可在此找到。

爆炸性增长的万维网迅速改变了零售、出版、个人通信等等。电子商务、博客、下载和开源软件等创新迫使老牌机构采用全新的思维、工作和经营方式。

下一个可能是科学。越来越多的研究人员(不仅仅是年轻的研究人员)已经开始通过 Web 2.0 的开放博客、维基和社交网络进行他们的工作。尽管他们的努力仍然过于分散,无法称之为一场运动,但迄今为止他们的经验表明,这种基于网络的“科学 2.0”不仅比传统方式更具合作性,而且效率也更高。

网络期刊《公共科学图书馆在线版》(PLoS ONE)的编辑 Christopher Surridge 解释说:“科学的发生不仅仅是因为人们进行实验,还因为他们正在讨论这些实验。”评论、建议、分享想法和数据——沟通是科学的核心,是纠正错误、在同事工作基础上进行构建和创造新知识的最强大工具。不仅仅是在同行评审的论文中进行沟通;Surridge 说,尽管这些论文非常重要,但它们“实际上只是作者在此时此刻所做和所想的快照。除了引用和给编辑的信等基本机制之外,它们不具有协作性。”

位于俄勒冈州波特兰市的 Shriner 儿童医院的博士后癌症研究员 Bill Hooker 表示,Web 2.0 技术开辟了更丰富的对话。他是 3 Quarks Daily 博客中关于开放科学工作的三部分调查报告的作者。“对我来说,开放我的实验室笔记本意味着让人们了解我每天在做什么。这是清晰度方面的巨大飞跃。在一篇论文中,我可以看到你做了什么。但我不知道你尝试了多少次没有成功的事情。正是那些小细节在开放笔记本中变得清晰,但被我们拥有的其他所有沟通机制所掩盖。这使得科学更有效率。”反过来,效率的提高可能会为社会带来巨大的回报,从更快的药物开发到更大的国家竞争力,一切皆有可能。

当然,许多科学家仍然对这种开放性持高度怀疑态度——尤其是在竞争激烈的生物医学领域,在这些领域,专利、晋升和终身职位都可能取决于第一个发表新发现。从这个角度来看,科学 2.0 似乎很危险:将博客和社交网络用于您的严肃工作感觉像是公开邀请别人破坏您的在线实验室笔记本——或者更糟糕的是,让竞争对手窃取并发表您的最佳想法。

然而,对于科学 2.0 的拥护者来说,那种怀疑和不信任的气氛是一种盟友。“当你在网上公开进行工作时,”Hooker 说,“你会很快发现你不再与其他科学家竞争,而是与他们合作。”

令人振奋的成功
PLoS ONE 的 Surridge 说,原则上,科学家应该发现向 Web 2.0 的过渡非常自然。毕竟,自伽利略和牛顿时代以来,科学家们通过“众包”众多研究人员的贡献,然后通过公开辩论来完善知识,从而建立了他们对世界的了解。“Web 2.0 与科学运作方式如此完美地契合,这不是过渡是否会发生的问题,而是发生的速度问题,”他说。

麻省理工学院的 OpenWetWare 项目是一个早期的成功案例。该项目由麻省理工学院生物工程师 Drew Endy 和 Thomas Knight(他们合作进行合成生物学研究)的研究生于 2005 年春季启动,最初被认为是保持两个实验室网站更新的更好方法。OpenWetWare 是一个维基——一个可以由任何有权访问它的人编辑的协作网站;它甚至使用与在线百科全书维基百科相同的软件。学生们愉快地开始发布介绍自己及其研究的页面,而无需等待网站管理员为他们做这件事。

但后来,用户发现维基也是发布他们所学的实验室技术(如操作和分析 DNA、培养细胞)的便捷场所。“很多‘如何做’在生物实验室中以传说形式流传,从未进入操作手册,”Endy 的研究生、现任 OpenWetWare 指导委员会成员 Jason Kelly 说。“但我们没有这些。”大多数学生都来自工程学背景;他们的实验室很年轻,几乎没有导师。因此,每当有学生或博士后设法掌握新的操作规程时,他或她都会在课程被遗忘之前将其全部写在维基页面上。然后,其他人会添加他们学到的任何新技巧。指导委员会成员 Reshma Shetty 指出,这并不是利他主义。“这些信息对我来说实际上很有用。”但她补充说,通过帮助自己,“这些信息也在世界各地传播开来。”

事实上,Kelly 指出,“我们的大部分新用户来找我们是因为他们在 Google 上搜索有关操作规程的信息,在我们的网站上找到了它,然后说‘嘿!’随着越来越多的实验室加入进来,很明显,他们可以做很多其他有趣的事情。”

例如,课程。用户们不再满足于教授发布的静态网页,而是开始创建动态发展的课程网站,他们在这些网站上可以发布实验室结果、提出问题、讨论答案,甚至撰写合作论文。“而且所有内容都保留在网站上,这使得来年的课程变得更好,”创建了用于创建此类课程网站的 OpenWetWare 模板的 Shetty 说。

实验室管理也从中受益。“我甚至不知道维基是什么,”俄勒冈州波特兰市俄勒冈健康与科学大学的 Maureen Hoatlin 回忆道,她在那里经营着一个研究范可尼贫血症的实验室。但她知道,她所在领域的研究节奏非常快,这使得她更难跟上自己团队成员正在做的事情,更不用说其他地方的范可尼研究人员了。“我正在寻找一种可以帮助我组织所有这些信息的工具,”Hoatlin 说。“我希望它是基于网络的,因为我经常旅行,需要从任何地方访问它。我希望我的合作者和团队成员能够动态地添加内容,这样我在该网页上看到的任何内容都将是最新更新的版本。”

Hoatlin 在 2006 年春季看到的 OpenWetWare 非常适合这个要求。“透明性被证明是非常强大的,”她说。“我喜欢互动,喜欢其他实验室的人可以评论我们所做的事情,反之亦然。当我看到它有多快,以及它推动科学进步的力量时——没有什么是能与之媲美的。”

现在,许多其他人也通过 OpenWetWare 协调研究。该网站最活跃的兴趣小组之一 SyntheticBiology.org 目前包括三个州中的六个实验室,其中包括有关工作、会议、伦理讨论等等的帖子。

简而言之,OpenWetWare 已迅速发展成为一个面向生物学家和生物工程师的社交网络。它目前涵盖了五大洲的实验室、数十个课程和兴趣小组,以及数百个协议讨论——超过 6100 个网页由 3000 名注册用户编辑。2007 年 5 月,美国国家科学基金会的一项拨款启动了 OpenWetWare 团队为期五年的努力,旨在将 OpenWetWare 转变为一个独立于其目前在麻省理工学院的基地的自我维持的社区。该赠款还将支持许多新的实用工具的开发,例如将生物数据库与维基连接起来的方法,以及创建 OpenWetWare 的通用版本,该版本可供其他研究社区(如神经科学)以及个别研究人员使用。

怀疑依然存在
然而,尽管参与者热情高涨,这种开放的科学方法仍然面临着强烈的怀疑。就连霍特林起初也觉得这种开放方式令人不安。“现在我已转变为尽可能地使用开放维基,”她说。“但当我最初加入时,我希望一切都保持私密”——尤其是不希望她的实验室页面被一些随机的黑客破坏。直到她开始了解系统内置的安全措施后,她才放松下来。

麻省理工学院的凯利说,首先,“你不能隐藏在匿名背后。” 默认情况下,OpenWetWare 页面对任何人可见(尽管研究人员可以选择将页面设为私有)。但与经常被篡改的维基百科不同,该系统只允许在用户注册并证明他们属于合法的研究机构后才进行更改。“我们从未发生过破坏事件,”凯利说。即使发生这种情况,维基也会自动维护每个帖子每个版本的副本:“你只需单击鼠标就可以撤销损坏。”

不幸的是,这种技术上的保护措施对解决第二个担忧几乎没有作用:被抢先发表并失去功劳。“这是人们首先提出的论点,”德雷塞尔大学化学家让-克劳德·布拉德利说,他于 2005 年 12 月创建了独立的实验室维基 UsefulChem。布拉德利说,即使在现实中事件很少发生,但每个人都听过相关的故事,这足以让大多数科学家甚至不自由地讨论他们未发表的工作,更不用说将其发布在互联网上了。

然而,布拉德利认为,网络提供了比传统期刊系统更好的保护。他指出,维基上的每一次更改都有时间戳,“因此,如果有人真的试图抢先发表你的成果,那么很容易证明你的优先权——并让他们难堪。我认为这才是真正推动开放科学的原因:恐惧因素。如果你等待期刊,你的工作需要六到九个月才会发表。但是通过开放科学,你的优先权主张可以立即公布。”

在布拉德利所称的激进透明的“开放笔记本”方法下,一切都将在线发布:实验方案、成功的结果、失败的尝试,甚至是对准备出版的论文的讨论。“一个简单的维基可以构成几乎完美的实验室笔记本,”他宣称。每个条目的时间戳不仅确定了优先权,而且允许任何人跟踪每个人的贡献,即使是在大型合作中也是如此。

布拉德利承认,有时研究人员有正当理由三思而后行,以免过于开放。例如,如果工作涉及患者或其他人类受试者,那么隐私显然是一个问题。如果你认为你的工作可能会导致专利,那么专利局是否会接受维基帖子作为你的优先权证明仍然不清楚。他说,在解决这个问题之前,“典型的法律建议是:在提交申请之前不要公开你的想法。”

不过,布拉德利说,科学家越开放越好。例如,当他开始 UsefulChem 时,他的实验室正在研究合成对抗疟疾等疾病的药物。但是,由于搜索引擎可以在不需要一堆密码的情况下索引他的团队正在做的事情,“我们突然发现人们在谷歌上发现了我们,并希望一起工作。美国国家癌症研究所联系我,希望测试我们的化合物作为抗肿瘤剂。印第安纳大学的 Rajarshi Guha 主动帮助我们进行关于对接的计算——计算出哪些分子会发生反应。还有其他一些人。所以现在,我们不仅仅是一个实验室在做研究,而是一个合作的实验室网络。”

博客恐惧症
尽管维基正在兴起,但科学家在接受最流行的 Web 2.0 应用之一:网络日志(或博客)方面一直出奇地缓慢。

“这与科学家接受的训练方式背道而驰,”杜克大学遗传学家亨廷顿·F·威拉德在 2007 年 4 月的北卡罗来纳州科学博客会议上说,这是首次专门讨论该主题的全国性聚会之一。博客的全部意义在于自发性——快速表达你的想法,即使冒着错误或不完整的风险。“但是对于科学家来说,这是一个艰难的转变,”杜克大学基因组科学与政策研究所所长威拉德说。“当我们发表文章时,总的来说,我们经历了漫长的论文起草和同行评审过程。每个词都经过仔细选择,因为它将永远存在。没有人想读到‘与威拉德及其同事的结果相反……’。”

尽管如此,威拉德还是支持博客。作为报纸专栏文章的常客,他认为科学家应该以一切负责任的方式发出他们的声音。博客正慢慢开始流行起来;由于大多数博客允许外部人士对单个帖子发表评论,因此它们已被证明是集思广益和各种讨论的好媒介。布拉德利的 UsefulChem 博客就是一个例子。保罗·布拉彻的 Chembark 是另一个例子。“Chembark 已经演变成化学界的饮水机,”在哈佛大学攻读该领域博士学位的布拉彻说。“对话内容是:研究机构应该资助什么?管理实验室的正确方法是什么?你欣赏老板的哪些行为?但是,你不是围绕一台饮水机有五个人,而是围绕世界各地有数百人。”

当然,对于布拉彻的主要受众——仍在努力获得终身职位的年轻科学家来说——这些讨论可能看起来像一个雷区。许多参与者出于担心评论可能会冒犯某些教授的敏感性,从而损害学生日后获得工作的机会,因此使用化名。其他潜在的参与者从未参与其中,因为他们认为花在在线社区上的时间就是没有花在撰写下一篇出版物上的时间。“同行评审的论文是工作和晋升的基石,”PLoS ONE 的苏里奇说。“科学家不写博客,因为他们得不到任何认可。”

伦敦自然出版集团的网络出版负责人蒂莫·汉纳同意,信贷分配问题是广泛采用博客或任何其他科学 2.0 方面最大的障碍之一。(该集团的母公司麦克米伦也拥有《大众科学》。)然而,技术本身可能会再次有所帮助。“没有人相信科学家的唯一贡献来自于他或她发表的论文,”汉纳说。“人们理解,一位优秀的科学家也会在会议上发表演讲、分享想法、在社区中发挥领导作用。只是出版物始终是你可以衡量的唯一事物。但是,现在,随着越来越多的非正式交流在线进行,这也将更容易衡量。”

合作的回报
接受任何此类衡量标准都需要学术科学文化发生重大改变。但是对于科学 2.0 的倡导者来说,网络技术的真正意义在于它们有可能将研究人员从对优先权和出版物的痴迷关注中解放出来,转向开放和社区,而这本来就应该是科学的标志。“我不认为正式的研究论文会在短期内消失,”苏里奇说。“但我确实看到了更多的合作活动在出版前后的增长。”PLoS ONE 不仅允许用户在线注释和评论其发表的论文,还允许用户以 1 到 5 的等级评价论文的质量。

同时,汉纳一直在积极地将自然集团带入 Web 2.0 世界。“我们真正的使命不是出版期刊,而是促进科学交流,”他说。“我们已经认识到,网络可以彻底改变交流的发生方式。”这些努力包括:Nature Network,一个为科学家设计的社交网络;Connotea,一个模仿流行网站 del.icio.us 的社交书签网站,但针对研究参考文献的管理进行了优化;甚至是开放同行评审的实验,将出版前的稿件提供给公众评论。

事实上,撰写 Blog Around the Clock 的昼夜节律专家、PLoS ONE 的在线社区经理博拉·齐夫科维奇说,科学 2.0 中的各种实验现在正迅速涌现,几乎不可能跟踪它们。“这是一个达尔文式的过程,”他说。“大约 99% 的这些想法都会消亡。但有些会涌现并传播开来。”

“我不想预测所有这些会走向何方,”胡克补充说。“但我很乐意打赌,当我们到达那里时,我们会喜欢它。”

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