公民科學家,你也可以當!

  • 文/徐志華

很多人都會有個當科學家的夢想,幻想進行神祕的實驗、創造神奇的發明或獨自在荒野中探險之類的,而現在有個機會讓你也能夠成為科學家的一員——「公民科學家」,試著在探究科學的歷史上留下自己的腳印吧!

公民科學是什麼?

公民科學是近二十年來在科學研究圈裡崛起的一股新勢力,現在不但能在學術文章中見到它,也與我們的生活越來越貼近。從保育方針的制定到食安問題,甚至醫療資源的分配都可以和公民科學有關。不過,公民科學指的究竟是什麼呢?

公民科學的英文「citizen science」其實有數種涵義,在 2016 年的一份研究報告中,「citizen science」最常被使用的研究領域包括了生物學、保育學及生態學等。在這些領域中,公民科學指的是公民參與在內的科學研究,參與的內容大多是協助資料的蒐集與調查,也是中文「公民科學」最常見的解釋。那麼,公民科學究竟是何時出現的呢?

過去的公民科學

雖然公民科學直到近二十年才比較受到重視,但在歷史上由志工進行調查的計畫早在 19 世紀末就已經出現了。西元 1900 年,美國奧杜邦學會舉辦了第一屆耶誕節鳥類調查(Christmas Bird Count),志工們在耶誕節前後以相同的方法進行鳥類調查,直到今年已經持續了 119 年之久。從第一屆 27 位調查者和 25 個調查樣區,到 2017 至 2018 年已經多達 76,669 位調查者和 2,585 個調查樣區,對於鳥類族群長期的監測提供了相當重要的成果,這些資料也被研究人員用於進行大數據分析,產了許多論文和碩、博士。

在夏威夷進行耶誕節鳥類調查的人們。今年的耶誕節鳥類調查於 2019 年 12 月 14 日至 2020 年 1 月 5 日進行。圖/wikimedia commons by Forest & Kim Starr

臺灣早期的公民科學可以追朔至 1973 年,由東海大學環境科學研究中心與臺灣各地鳥會合作舉辦的「臺灣地區新年鳥類調查」。這項計畫可以說是臺灣版本的耶誕節鳥類調查,在臺灣劃設北、中、南三個樣區,參加人數從第一屆 31 人到第七屆最多達到 140 人,當時活動資訊被刊登在新聞報紙上,相當盛大。可惜的是,這個計畫只維持了 10 年便停止了。

不過,南部樣區的墾丁此時成立墾丁國家公園,在國家公園管理處的支持下,持續進行冬季鳥類調查至今。雖然在這之後的二十年沒有藉此展開更多的公民科學行動,但當時這項計畫確實為賞鳥及保育活動踏出了第一步,為臺灣奠下良好的基礎。2000 年後,特有生物研究保育中心的研究員也利用公民科學概念,設計了一套在每年 5 月間執行的八色鳥全島調查,得到完善的八色鳥分布和數量資訊。

回歸舞臺的公民科學

為什麼公民科學在沉寂了好一陣子之後,又重新站上科學界前線的舞臺呢?這數十年來,隨著遙測技術的進步,各類影像的解析度越來越高,氣象測站的設立也越來越多。累積了一定分量的環境氣候資料,再加上地理資訊系統(Geographic Information System)軟體的進步,使分析資料變得更簡單且方便,學者們也開始渴望獲得更多的生物資料,就這樣進入了大數據時代。

相比過去生物研究的尺度,現在研究所涵蓋的範圍可是過去無法想像的。然而,生物資料無法輕易依靠機械化蒐集,只能依靠人力調查,但是個人能調查的範圍終究有限,大範圍且長期的監測計畫,不是小型的科學團隊可以靠一己之力執行的,也沒有足夠的計畫經費支持龐大的團隊運作。

但別忘了!科學家向來擅長解決問題,於是他們想到了一個方法,邀請廣大的民眾一起加入研究計畫!隨後公民科學被運用在各個領域,也獲得了過去難以想像的成果,不管在科學研究或環境教育中都嶄露頭角。臺灣當然也乘上這股熱潮,政府機關和民間團體都先後展開了各種公民科學計畫,以下為大家介紹一些現今臺灣的公民科學案例:

1. 臺灣繁殖鳥類大調查 BBS(Breeding Bird Survey)

這是一個春夏季的鳥類公民科學調查,緣自美國繁殖期鳥類調查計畫的案例,於 2008 年時由臺灣大學空間生態研究室籌劃,隔年開始調查,2010 年再與特有生物保育中心和中華民國野鳥學會合作推廣。內容是在多數鳥類繁殖的時間,也就是 3 到 6 月,進行全島的鳥類調查。

繁殖鳥類調查是臺灣本土保育行動的一個重要依據與指標,其成果提供許多研究者進行大數據分析,亦做為臺灣全島的生態健康度指標和範例。此外,BBS 也在 2015 年與「臺灣獼猴族群監測」合作,在鳥類調查時若遇見臺灣常見的猴群們也一併記錄,讓計畫更多元,也更加發揮它的價值。

由於觀察鳥類時,可能也會看見臺灣獼猴的蹤跡。因此 BBS 邀請志工在觀察鳥類的同時,一起記錄並蒐集臺灣獼猴的分布與數量資料。圖/wikimedia commons

2. 新年數鳥嘉年華 NYBC(New Year Bird Count)

計畫的緣起可追朔至早期的「臺灣地區新年鳥類調查」。臺灣位於東亞候鳥遷徙線上,冬天時會有許多鳥類經過或是南遷至臺灣,因此調查此時節的鳥類有其重要性。資料不只能運用在臺灣本島的研究,也能夠為整個東亞遷徙線上的概況貢獻一份心力。

隨著近年來公民科學的崛起,加上臺灣賞鳥活動盛行,使得 1973 年即執行、但因缺乏經費而停辦的新年鳥類調查再度重啟,由中華鳥會、臺北鳥會、高雄鳥會及特有生物研究保育中心於 2014 重新推動,並改名為「新年數鳥嘉年華」,在活動中加入更多寓教於樂的成分,將調查成員分為樣區負責人的「鳥老大」、調查人員的「鳥夥伴」及志在參與的「鳥鄉民」,使不同程度的賞鳥者在調查的同時,也能享受最純粹的賞鳥樂趣。計畫規模也有調整,樣區從三個半徑 12 公里的大樣區,縮小為許多半徑 3 公里的小樣區,能夠涵蓋更多的重要野鳥棲地。在 2019 年的調查中,總共完成了 179 個樣區,參與人數達到 1,365 人次。

為了鼓勵學生走入自然賞鳥,並吸引更多的新人加入公民科學家的行列,近幾年提供學生挑戰隊的徵選,補助活動經費,讓學生在參與時不會有經濟上的負擔。圖/作者

3. eBird

若提到公民科學,就絕對不能錯過 eBird!eBird 是最成功的公民科學之一,可說是公民科學的指標。eBird 是 2002 年由康乃爾鳥類研究室與奧杜邦學會合作創立,民眾可以將自己的賞鳥紀錄透過網站或手機 App 上傳,不但能夠儲存自己賞鳥的紀錄,也能夠記錄鳥類的照片和鳴叫聲等資訊。

上傳紀錄時填寫由 eBird 所制定的標準表格及選項,讓每份賞鳥清單都能夠做為科學資料使用,也因應開放資料的原則,民眾都能看見其他人的賞鳥紀錄,並申請想要的地區或鳥種資料來分析研究。不過,你當然也可以選擇不公開你的賞鳥紀錄。截至 2018 年為止,全世界已經至少有 42 萬人在 eBird 上傳了自己的賞鳥清單,累積超過五億六千萬筆鳥類紀錄,是不是很驚人啊!

這幾年隨著使用人數的增加,臺灣也在 2015 年成立了 eBird Taiwan,做為 eBird 在臺灣的入口網站,由中華民國野鳥學會和特有生物研究保育中心共同管理。臺灣地區的紀錄清單至今已累積超過 35 萬筆,近期也舉辦許多活動來促進民眾參與的動力以及填補資料不足的地方。eBird 不只是一個公民科學計畫,更是鳥類資料儲存的平臺。

4. 路殺社

每天路上汽車來來往往,就算設置了紅綠燈和斑馬線,人們還是常說馬路如虎口,那你是否曾想過動物是如何過馬路的呢?

事實上,動物過馬路充滿了危險,而這些因道路造成動物死亡的事件被稱為「路殺」(Roadkill)。每天發生的路殺次數遠比我們想像的驚人,臺灣有一群人專門在記錄這些可憐的胎下亡魂,他們就是「路殺社」,全名為「臺灣動物路死觀察網」。

路殺社源自於 2011 年在 Facebook 成立的社團,相較於許多公民科學的策畫是由專業的學會或協會發起,路殺社是由一群關心路殺議題的人所創立,初期的發展並不是很順利。與其他有專門的 App 或網站來收集資料的公民科學不同,路殺社的資料是直接上傳到臉書社團上。身為公民科學的社團當然秉持公開透明的原則,社團初期完全公開,上傳的資料都必須附帶照片證明,而這些「限制級」的照片時常被檢舉。

不過,這一路上遇到的困難,路殺社都挺了過來,也累積了不少資料及較完整的路殺動物遺體。現在的路殺社不只單單收集路殺資料,也積極關心其他議題,收集某些人為造成的動物死亡,例如鳥類窗殺等。

夜晚是許多動物活動的高峰,也是路殺容易發生的時間點。因為容易觀察到動物,且車流量較少,所以許多志工選擇在夜間進行調查。圖/作者

除了上述介紹的幾個公民科學之外,臺灣其實還有非常多公民科學計畫正在進行,隨時隨地都可上傳資料,例如:鳥類繫放研究 MAPS Taiwan、農地毒鳥「寂靜的秋天——農地毒鳥回報」、蛙類監測「臺灣兩棲類保育志工」團隊、臺灣飛蛾資訊分享站「慕光之城——蛾類世界」、臺灣蜘蛛研究「臺灣蛛式會社」和蝸牛研究「蝸蝸園——臺灣陸生蝸牛交流園地」等;也有一些因地區性和季節性舉行的短期和區域性調查,例如:雲嘉地區的諸羅樹蛙大調查、「土豆鳥大集合」雲林縣小辮鴴普查和臺灣地區的黑面琵鷺全球普查等。

大多的公民科學都聚焦在特定物種上,不過,有個公民科學是不分物種,所有動植物都可以記錄,那就是 2008 年由幾個加州大學柏克萊分校的學生所製作的 App「iNaturalist」。這個 App 不只可以上傳資料,也可以幫忙他人鑑定物種,解決了許多人在物種辨識上的困難,現在也已經有中文版本可以使用。

光是臺灣就有如此多的公民科學在進行,這幾年也逐漸步上軌道。不過,公民科學在這過程中遇見了哪些困難?又是如何化解的呢?

公民科學的難題

如何吸引人加入公民科學?

大多數公民科學的調查都需要一定的知識,像是物種辨識的能力、調查的方法等,所以許多計畫在正式執行前都會開辦講座,幫助原本不熟悉這領域的民眾也能進行基礎的調查,或像 iNaturalist 中,有能夠幫人鑑定物種的功能,讓較缺乏辨識能力的民眾也能夠上傳自己的觀察紀錄。

民眾加入之後,又要如何留住他們呢?

最大的動力是來自志工個人的成就感及參與感。例如 eBird 這種有個人生涯紀錄的方式,像收集圖鑑一樣,許多人就會去追求自己沒記錄過的鳥種,或沒有去過的地方。另一方面,不時舉辦各種講座、工作坊或活動等,也可以增進參與者的知識和感情;有些單位也會舉辦比賽和挑戰,來激起大家的競爭心,例如 eBird 的月挑戰活動、兩棲保育的蛙類調查比賽等等,都是推動大家更積極參與的方式。

靠著民眾的參與,不僅能大量且廣泛蒐集到各個樣區的資料,還能累積許多動植物的珍貴畫面。圖/Andrew Mckie from Pexels

資料如何在科學上被應用?

除了幾個公民科學有嚴謹的調查方法,例如新年數鳥嘉年華或臺灣繁殖鳥類大調查等之外,許多的公民科學屬於隨機性的資料,隨時隨地都能上傳,而這些資料會透過專家學者們事前設計的表單來統一資料的形式。

近年來幾個公民科學也開始規劃活動及系統性的調查,來補充資料上不足之處,例如:eBird 的插旗活動,鼓勵大家去沒有資料的區域內進行調查;路殺社規劃系統化調查的計畫,讓民眾依照這些規則進行調查,便能夠得到相對科學化的資訊。當然,資料的調查努力量也必須被重視,因為調查越多,發現的物種資訊也越完整,若調查努力量少,所得的結果也會有欠缺,造成資料分析上的挑戰。

結語

公民科學隨著時間發展,現今變得更加多元化,除了收集研究用的基礎生態資料外,也為民眾的生活帶來貢獻,例如路殺社收集的鼬獾路殺個體,做為判別狂犬病疫區的樣本;提供的蛇類資料,讓毒蛇血清資源能適當的分配等。其中也有不少和國家公園合作的計畫,讓政府的保育行動更有科學上的依據,例如墾丁國家公園成立以來一直執行的冬季鳥類調查、陽明山國家公園兩棲和爬蟲之生態調查、台江國家公園的黑面琵鷺全球普查等。

這些貢獻全都來自一個個小小的公民科學家,一筆一筆紀錄慢慢累積而來的。歡迎各位一起加入公民科學家的行列!

參考資料

  1. Kullenberg, C. and Kasperowski, D., 2016. What Is Citizen Science? A Scientometric Meta-Analysis. PloS one, 11(1): e0147152.
  2. Geoff LeBaron, The 118th Christmas Bird Count Summary
  3. 顏重威、陳炳煌,〈臺灣地區新年鳥類調查(1974-1983)〉《環境科學雜誌》,3.3(1983.7): 28-58
  4. Doubling up: two-year eBird refresh adds 200 million more observations, GBIF
  5. 新年數鳥嘉年華
  6. 臺灣繁殖鳥類大調查官方網站
  7. 臺灣路死動物觀察網
  8. 臺灣公民科學入口網

本文並刊登於 臺灣國家公園生物多樣性資料庫

  • 責任編輯/竹蜻蜓

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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