本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
在我的上一篇博客文章中,我介绍了马修·莫里,一位美国海军军官,他在19世纪中期启动了一个公民科学项目,该项目改变了航海业,并拉近了社会与科学的距离。现在让我们来认识一下他的英国同行,威廉·惠威尔,一位精英学者,他动员公众来理解潮汐,但在这样做的过程中,他帮助巩固了业余科学家和专业科学家之间的区别。
惠威尔在剑桥大学三一学院取得了辉煌的职业生涯。惠威尔于1812年开始在三一学院求学,担任过两个教授职位,先是矿物学,然后是哲学,最终在1841年至1866年去世前升任三一学院院长。尽管惠威尔的同事们接受了新兴的专业化特定学科的趋势,但惠威尔仍然是一位博学家,在包括地质学、天文学、经济学、神学、法律和科学哲学在内的多个学科都具有专长。
莫里绘制了海洋地图,惠威尔则绘制了海岸地图,在那里,不可预测的潮汐周期导致了沉船事故,并使沿海航行变得危险。潮汐令人费解:早在1953年,泰晤士河上一次“意外”的高潮就淹死了300人。历史上伟大的思想家们一直在研究潮汐的奥秘,早在伽利略时代,人们就怀疑月球的影响。潮汐研究的进展并非因缺乏伟大和好奇的思想家而受阻,而是因缺乏数据——而惠威尔找到了获取数据的方法。惠威尔采用公民科学方法进行潮汐研究,项目被称为“伟大的潮汐实验”。
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在英国海军部的同意下,惠威尔协调了9个国家和殖民地的数千人,在大西洋两侧同步测量潮汐。在超过650个潮汐站,志愿者们按照惠威尔的指示,在1835年6月的同一两周期间,每隔15分钟、昼夜不停地测量潮汐。参与“伟大潮汐实验”的志愿者包括造船厂官员、水手、港务长、当地潮汐表标记员、海岸测量员、职业军人和业余观察员。许多参与者不仅测量潮汐,还整理、绘制和制表数据。惠威尔将所有数据汇总成地图,展示了潮汐如何在大西洋上推进,并到达海岸、海湾、港口,以及河流和河口。1837年,最古老的科学学会,英国皇家学会,因惠威尔在潮汐方面的工作向他颁发了皇家奖章。皇家奖章是他们最高的荣誉之一,他们后来也将其授予了查尔斯·达尔文。
惠威尔在两个重要方面与海军军人莫里截然不同:写作风格和学术传统。首先,莫里的写作吸引了大众读者;惠威尔的写作则吸引了学者。莫里的风格平易近人,有时富有诗意,有时他还使用笔名哈里·布拉夫撰写幽默而坦率的政治评论。另一方面,惠威尔是科学术语的鼻祖。他创造了许多术语,包括他自己在物理天文学中的利基领域——潮汐学(但它从未流行起来)。当其他学者需要描述一个新的概念或发现时,惠威尔是他们的首选,他发明了诸如离子、阳极和阴极等词语。早在1833年,惠威尔就创造了“科学家”这个词:在它流行起来之前,这样的人被称为“科学人士”或“自然哲学家”,他们更有可能在业余时间而不是作为职业追求科学。
第二个重要的区别是学术传统。这两位男性在19世纪中期都采用了非常相似的公民科学方法进行研究,但他们属于非常不同的知识传统。作为一所成立于1546年的学院的教授,惠威尔属于一个由来已久的学术等级制度。莫里是一位军人,后来在一所成立仅十多年的机构(弗吉尼亚军事学院)教授物理学。惠威尔在著名的英国皇家学会(如上所述,成立于1660年),而莫里是1848年美国对等机构——美国科学促进会(AAAS)成立大会上的关键人物。
莫里和惠威尔之间的这两个差异转化为他们对科学与社会之间关系的不同看法。两人都产生了具有实践和理论重要性的成果,但莫里普及了科学,并让普通人参与应用研究,而惠威尔则让人们参与支持专业精英的工作。在关于科学哲学的两本备受推崇的书中,惠威尔定义了科学家的社会和知识角色。惠威尔强调,科学家不仅要进行和汇集观察,还要综合概念并发展理论来解释观察的模式。在与约翰·斯图尔特·密尔关于归纳推理的博学论证中,惠威尔将观察视为珍珠,将归纳视为理性思维过程,通过这种过程,思维可以将珍珠串在一起形成项链。在惠威尔的公民科学项目的背景下,成千上万的人收集了珍珠(他将成千上万的合作者称为他的“下属劳动者”),而他,这位科学家,则组装了项链。他选择“下属劳动者”这个词语说明了阶级制度构建了他的思想。
惠威尔的书籍为科学建立了一个社会等级制度,区分了业余爱好者或兼职爱好者与专业人士和专家。他将精英理论家置于等级制度的顶端。下面是那些受雇帮助制作潮汐表和进行复杂数学计算的人。“下属劳动者”不属于专业科学的等级制度。今天,许多人认为公众参与科学是使科学民主化的一种方式,或者至少更好地将科学融入社会。乍一看,惠威尔——最早让广大公众参与到正式、高度结构化的研究项目中的人之一——领导了科学专业化和将科学家与社会分离的运动,这似乎很讽刺。
然而,有时我们只能通过其对立面来定义事物。正如马克·吐温思考的那样,“没有悲伤,何来快乐?没有失败,何来成功?没有失败,何来胜利?没有疾病,何来健康?如果你要欣赏对方,你就必须体验每一个。”在“科学家”成为一个明确定义的职业之前,发现通常是那些有闲暇时间的人的集体努力。早期科学与社会之间的合作通常采取富裕的博物学家向博物馆捐赠标本的形式。我认为上层社会志愿者的伟大贡献更代表了当时科学(而非公民科学)是如何完成的。通过区分职业与休闲,惠威尔定义了两者。现在,如果没有专业研究,我们就无法拥有公民科学——定义为公众参与专业研究。
莫里和惠威尔开展的大陆级公民科学项目很好地提醒了我们,在互联网和移动通信时代之前,什么是可能的。莫里和惠威尔能够汇编大量数据,这些数据以手写日志的形式装在粗麻布袋子里,通过帆船运送,笔记则由驿站马车送达。他们没有GPS,但他们绘制了有用的地图。如今,如果没有手机或电子邮件,就很难计划一次简单的午餐约会,但过去人们在没有这些技术的帮助下,也能够进行沟通、协调和计划复杂的活动。甚至在莫里和惠威尔之前,1779年金星凌日的同步全球观测就允许计算出太阳的距离和太阳系的大小。事实是,缺乏快速的通信技术并没有阻止全球合作、数据众包或志愿者协调大规模数据收集。
通过各行各业对科学好奇的人们之间的合作,发现始终是可能的。科学和技术的进步促进公民科学的最重要方式往往被忽视:感谢科学,我们拥有的闲暇时间比19世纪的人们更多。社会和科学家们正在复兴一种来自科学事业高度融入社会的时代的时尚;一个爱好是极其严肃、有意义和复杂的承诺的时代。我认为我们在公民科学领域的时尚潮人正在以原始的方式进行科学研究:这种方式会带来重大发现和重大的社会变革。速度不是必需的,但它是一种美丽的时尚配饰:它带来了独特的前景(其中许多我将在未来的博客文章中介绍)。我们不是第一代认识到,要回答重大问题,你必须协调全球庞大的人员网络。当前技术驱动的这种复古科学时尚的爆发,是否会带回那个发现对任何人来说都是公平竞争的时代?