Найти в Дзене

Гражданская наука: что нового?

Первый календарный месяц весны подходит к концу, и пока садоводы и огородники занимались первой мартовской рассадой, научные волонтеры высадили в Лондоне маленький лес: на территории с сильным загрязнением воздуха три участка, по 600 деревьев на каждом, были засажены в одно время, но с использованием различных препаратов для подготовки почвы. Организаторы - Earthwatch совместно с Советом Барнета и компанией Pure Data Centres - надеются получить больше данных о том, как состояние почвы влияет на рост деревьев.

Пока деревья растут, новое исследование Университета Аделаиды показало, что у школьников, участвующих в проектах по изучению насекомых (в частности, в проекте Insect Investigators), повышается уровень про-экологического поведения. Школьные проекты гражданской науки, как полагают исследователи, способствуют подлинному научному взаимодействию между исследовательскими и образовательными учреждениями, а также знакомят учащихся с научными процессами и повышают мотивацию учителей к дальнейшему такому взаимодейтсивию. Кроме того, как отмечает ведущий автор исследования доктор Энди Хоу из Университета Саншайн-Кост,

«В Австралии официально описано около 33% насекомых; остальные существуют как "темные таксоны", что наносит ущерб инициативам по управлению окружающей средой и биоразнообразием. Поощрение молодежи к занятиям наукой не только формирует у них позитивное отношение к окружающей среде, но и поможет сформировать следующее поколение ученых, которые восполнят огромный пробел в знаниях, существующий в мире насекомых».

Яркий пример успехов проекта - обнаружение новых ос. Отдельно стоит отметить, что в рамках реализации проекта школьникам дали возможность самим выбирать, как назвать открытые види, так что некоторые из научных названий включают Apanteles darthvaderi (ученики школы Back Plains State School считали, что оса перешла на «темную сторону» из-за того, как оса «высасывает жизнь из гусениц»), Mirax supremus (назван в честь курса высшей науки в средней школе Beerwah State High School) и Coccygidium mellosiheroine, что означает «герой цвета меда» (название дали учащиеся нескольких школ Квинсленда, которые считали осу героем, поскольку она нападает на вредителей сельскохозяйственных культур).

Apanteles darthvaderi. Katherine Oestmann & Olivia Portmann, CC BY
Apanteles darthvaderi. Katherine Oestmann & Olivia Portmann, CC BY

А в Дании интерес к насекомым привел к обнаружению девяти новых видов тихоходок. И не кем-нибудь, а школьниками! Под руководством своих учителей около 30 000 датских школьников в возрасте от 7 до 16 лет помогли ученым из Музея естественной истории Дании составить каталог крошечных, обитающих в воде животных, известных как тихоходки, или водяные медведи, и их микросреды обитания. Их вклад почти в четыре раза увеличил число известных видов тихоходок в Дании и позволил по-новому взглянуть на биоразнообразие этих необычных животных.

Пример биогеографической регионализации в датской фауне: род Echiniscus. масштаб линеек в микрометрах. Gąsiorek, P., Sørensen, M.V., Lillemark, M.R. et al. Massive citizen science sampling and integrated taxonomic approach unravel Danish cryptogam-dwelling tardigrade fauna. Front Zool 21, 27 (2024). https://doi.org/10.1186/s12983-024-00547-x
Пример биогеографической регионализации в датской фауне: род Echiniscus. масштаб линеек в микрометрах. Gąsiorek, P., Sørensen, M.V., Lillemark, M.R. et al. Massive citizen science sampling and integrated taxonomic approach unravel Danish cryptogam-dwelling tardigrade fauna. Front Zool 21, 27 (2024). https://doi.org/10.1186/s12983-024-00547-x

Разумеется, не только любопытные школьники занимаются научным волонтерством. Например, совсем недавно отставной летчик Брайан Крофт, решивший стать гражданским ученым, был удостоен награды за свою работу по документированию флоры и фауны озера-отеля Гарден-Бэй. Крофт и несколько его соседей создали целый сайт, чтобы документировать информацию о растительном и животном мире озера. Для наполнения они используют интернет-источники, информацию, подтвержденную исследователями университетов, опубликованные официальные доукменты, а также предоставляют хорошие фотографии и данные личных наблюдений, чтобы предоставить сведения в простом, но точном виде. Благодаря этой работе, гражданские ученые добились публикации официального отчета о характеристике озера, а также смогли восполнить пробелы в правительственных данных по некоторым из 200 000 озер провинции.

А для тех, кто больше любит смотреть вверх, Европейское космическое агентство (ESA) запускает новый проект Zooniverse «Solar Radio Burst Tracker»: космический аппарат Solar Orbiter наблюдает за Солнцем с февраля 2020 года, и волонтерам предлагается разобрать данные за прошедшие пять лет в поисках радиовсплесков. Почему к анализу привлекают именно волонтеров? Катерина Песини, руководящая проектом в рамках своей докторской диссертации в Университете Радбуда и Парижской обсерватории, поясняет:

«Ученые уже пытались разработать алгоритмы для автоматического обнаружения этих радиовсплесков, но они часто оказываются менее эффективными при идентификации более слабых или более сложных всплесков. Поскольку некоторые всплески слабые, искаженные или нечеткие, нам нужны человеческие глаза!»

Параллельно исследователи Дублинского городского университета рассказали о ходе работы по упорядочиванию и упрощению процесса наблюдения экзопланет гражданскими учеными и научными волонтерами с использованием нейросетей.

Международные коллаборации, такие как ExoClock и Exoplanet Watch, позволяют научным волонтерам и гражданским ученым использовать небольшие телескопы для проведения транзитных наблюдений. Эти исследования оказывают существенную поддержку космическим миссиям, таким как JWST и ARIEL. Команда исследователей тесно сотрудничает с этими волонтерами, чтобы оптимизировать систему наблюдений и обеспечить более широкое участие. Для этого используются два взаимодополняющих подхода: Star Guide применяет человеко-ориентированный дизайн и консультации с сообществом, чтобы выявить точки трения в существующих системах и предоставить дополнительные онлайн-инструменты и ресурсы для снижения барьеров для входа в сообщество наблюдателей. А машинное обучение используется для ускорения обработки данных и автоматизации этапов, которые в настоящее время выполняются вручную, обеспечивая оптимизированный инструмент для гражданской науки и масштабируемое решение для крупномасштабных архивных исследований.

Вопросы развития проектов научного волонтерства и гражданской науки посредством нейросетей рассматривались также вновом исследовании специалистов из Стэнфордского медицинского университета. В исследовании рассматривается несколько перспективных приложений нейросетей, в том числе:

  • Разговорный ИИ: большие языковые модели могут способствовать более доступному и увлекательному взаимодействию между исследователями и гражданскими учеными, устраняя коммуникационные барьеры и обеспечивая более широкое участие.
  • Генеративный ИИ: такие инструменты, как «текст-в-изображение», могут помочь в визуализации данных, делая результаты исследований более понятными и интересными для публики.
  • Предиктивная аналитика: ИИ может анализировать большие массивы данных для выявления тенденций и прогнозирования потенциальных рисков для здоровья населения, позволяя заблаговременно решать возникающие проблемы.

В исследовании также признаются потенциальные риски, связанные с использованием ИИ в гражданской науке, такие как предвзятость алгоритмов ИИ, проблемы с конфиденциальностью данных и возможность того, что ИИ может усугубить существующее неравенство.

А если у вас появились идеи по организации или участию в проектах, то напоминаем: апрель - месяц открытой науки, в рамках которого стартует акция "Миллион научных деяний" (One Million Acts of Science). Все еще есть время подготовиться, выбрав интересный проект гражданской науки и научного волонтерства. С нетерпением будем ждать ваших свершений, чтобы написать о них в следующем выпуске!

-3