本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
自杰斐逊撰写《独立宣言》以来,我们便以轻松、烧烤和眼花缭乱的烟花表演来庆祝这一天。鲜为人知的是,1776年,杰斐逊还有一个塑造美国的第二个伟大愿景。与《宣言》一样,他的第二个愿景也依赖于公民乐于履行公民义务,并主张他们有权知情和受教育,以便进行自治,遏制腐败、特权和贵族统治。杰斐逊的计划是向弗吉尼亚州每个县的代表提供温度计,并指示他们记录每日两次的温度和风向观测结果。这位开国元勋设想了如今所谓的公民科学。
在这一传统的传承下,在联邦的每个州,今年夏天将有成千上万的人以科学的方式参与进来:观察、测量、分析、检查。如果看似普通的邻居记录花朵的开放顺序,测量墓碑,或数萤火虫的闪烁,请不要惊慌。分享观察结果是一项集体的科学努力。在所有年龄段和社会阶层中,公民科学正在复兴,成为一种美国休闲时间传统,它与我们的独立一同诞生。
独立战争暂时搁置了杰斐逊系统的全州计划。但从1776年到1816年,其中包括他担任总统的两个任期,杰斐逊和他的许多招募人员(包括刘易斯和克拉克)保持了近乎完整的系列气象观测。那些建立我们独立国家的人与欧洲人就谁住在更好的大陆上存在友好的竞争。但是,作为新大陆的相对新来者,他们几乎没有数据来支持他们关于优越性的主张。正是杰斐逊的爱国主义情绪,在气象学家和气候学家出现之前,促使他招募公民参与数据收集。特别是,天气记录是他努力驳斥退化理论的关键部分:这种理论认为,新大陆的温度和湿度产生的动物比欧洲的动物更小、更弱、而且就是单纯的劣等。杰斐逊使用天气数据,包括他在法国的5年,来表明美国比欧洲拥有更高的晴天与阴天之比。
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杰斐逊的计划直到1870年才正式确定,当时格兰特总统创建了一个新的联邦机构,并责成该机构协调志愿者气象观察员计划。这就是今天的国家气象局的合作气象观测员网络,该网络每年在所有50个州的12,000个站点吸引约一百万小时的志愿者工作。
当1998年恶劣的天气预报导致落基山脉山麓发生灾难时,杰斐逊的传统再次扩展,形成了社区合作雨雪冰雹网络(CoCoRaSH)。雷达(无线电探测和测距)可以估计大范围地区的降雨量,但降水是高度局部的。街道的一侧可能下雨、下雪或冰雹,而另一侧则不然。天空中没有任何高科技手段可以胜过地面上的仪表。现在,气象学家、理赔员、律师、建筑企业、公用事业公司、蚊虫控制专家、农民和城市规划人员都在使用来自CoCoRaSH的公开访问、精细尺度的数据。
在21世纪,杰斐逊的遗产与互联网和移动电话相交汇。结果是其普及程度远远超出了他曾经设想的范围。现在,只需敲击几下键盘,观察结果就可以在全球范围内共享并永久存档,而无需像过去那样乘坐驿站马车与朋友分享观察结果。公民科学现在已成为一种全球性的爱好,将人们及其在现实世界中的休闲观察与虚拟数据库连接起来。
人们在废弃的田野里数蝴蝶,统计海滩上被冲上岸的垃圾,在后院的喂食器上记录鸟类物种,并花费数小时坐在电脑前对一个又一个星系进行分类(有成千上万个星系)。一支名为“得克萨斯入侵者”的坚定的科学民兵在乡下巡视,睁大眼睛寻找可能威胁环境或经济的潜在入侵物种,无论是植物、鸟类还是软体动物。在伦敦、布朗克斯和旧金山,人们使用智能手机应用程序来记录噪声污染,然后指导当地改变卡车交通路线。在北极圈以北,因纽特人测量冰层厚度。在喜马拉雅山脉的高峰中,尼泊尔村民记录雪豹的踪迹和足迹。
科学知识现在通过科学家和社会之间的合作得到广泛的共同生产。公民科学拥有数百万小时的志愿工作时间,可以缓解紧张的预算,并共同揭示科学家永远无法单独发现的大规模模式。
公民科学为人们提供了一个无私的、无负罪感的理由来休息一下,走到户外,放慢脚步来观察他们的世界。作为回报,他们获得了大大小小的、永生难忘的发现。这些活动可能会改变他们的生活,并塑造参与者如何看待自己、他们的环境和社区。
作为爱好的科学可以建立社会资本,即信任、规范和人际关系的属性,这些属性使社区能够蓬勃发展。
如果没有公众参与,科学可能会显得像是一个充满术语和不确定性的泥潭。有了公众参与,科学鼓励人们保持孩子般的惊奇和着迷的乐趣来理解我们的世界。杰斐逊想要天气数据的另一个原因是发展气候理论,但他这样做的灵感是对四季的根深蒂固的热爱。关于天气收集,杰斐逊写道:“气候是最大的感官享受的来源之一。”
共同生产知识可以带来政治能动性。从事科学的爱好者有能力在真正重要的时候,带着他们的观点和数据参与公共讨论:当我们的孩子中有太多人患有哮喘时,当我们的水质面临风险时,以及当我们想要一个拥有可持续能源的未来时。
今年7月4日,让您的休闲时光变得有意义。发现一只瓢虫,在线标记鲸鱼的歌声,或监测当地的溪流。协作并感受影响决策的新能力。独立意味着我们不应将治理完全交给职业政治家;同样,我们也不应将知识生产完全交给专业科学家。我们有两项相互关联的遗产需要保护——民主和公民科学。庆祝杰斐逊的另一项持久愿景:成为一名公民科学家。