国外公民科学项目案例研究综述

[摘 要] 近年来，由于网络和移动技术的推动，公民科学得到了迅速的发展和普及。公民参与科学项目成为科学研究的新趋势，对于提升公民科学素养、推动公民教育有着重要意义。基于Web of Science核心合集数据库，利用WOS对2000—2019年国外公民科学项目案例的年发文数量、学科类别进行基础分析，同时使用可视化软件 CiteSpace绘制知识图谱，对研究机构发文量、作者、被引文献、关键词聚类进行分析，并在此基础上指出案例特点。最后，从研究领域、机构平台及公民参与度等方面对未来我国公民科学项目案例研究提出建议。

1 引言

公民科学（citizen science）是一种普通公民参与者与专业科学家和科学机构合作或在其指导下进行科学研究的科研方式，公民通常负责数据的收集。公民科学项目可以使专业研究人员和公民参与者受益，参与者可能从中学习到与项目有关的科学知识，研究人员有机会在参与者的帮助下收集更多的数据从而进行更精确的分析。

国内将“citizen science”大多表述为“公众科学”，研究主要集中在对公民科学概念的阐释和发展演变探讨、国外公民科学项目案例的介绍以及对中国发展公民科学的启示。从现有文献可以看出，当前公民科学的理论探索大多集中于科学传播和普及领域，探讨领域较为单一，对其他学科领域涉及较少。

在实践方面，我国公民科学项目主要关注的领域为生物多样性保护，其他领域涉及较少；缺乏统一的公民科学协作平台和政府的引导；启动时间集中在2014年后，项目还处于起步阶段；参与范围以全国性和地方性参与为主，项目知名度和参与度方兴未艾。总的来说，相较于国外，国内对于公民科学的研究无论是兴起时间、研究领域还是实践项目数量和公民参与质量，都存在着较大的差距。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

Web of Science数据库涵盖了全世界最重要和最有影响力的研究文献，是国际公认的进行科学统计与科学评价的主要检索工具。为最大程度保证文献收集的全面性，本文借鉴相关研究采用基本检索组配检索式方法检索，共检索文献1750篇，通过对检索文献进行人工判读，剔除无关文献346篇，最终得到涉及公民科学项目和案例研究文献1404篇。

2.2 研究方法

本文采用WOS自带的“分析检索结果和创建引文报告”功能，对文献年发文量、类别进行基础分析，并利用 CiteSpace软件中的合作网络分析、共被引分析和关键词共现聚类分析等方法进行知识图谱分析，探讨2000—2019年国外公民科学项目案例的主要研究力量、研究热点、特点，最后提出推进中国公民科学项目案例研究的建议。

3 研究结果与分析

3.1 引文与年发文数量分析

利用WOS自带的“创建引文报告”功能进行分析， 2000—2019年涉及公民科学项目案例研究的文献共有1404篇，被引频次总计23022次，去除自引19832次，每项平均引用次数为16.4次，h指数（h-index）为65。国外关于公民科学项目案例的研究数量总体呈现稳步上升趋势。2010年之前，发文数量较少，前10年发文数仅占总发文数量的6.48%，其中2003年发文最多，为14篇；2010年后，发文数量呈现激增趋势，后10年发文数占比高达93.52%。2010年以来公民科学项目研究呈现快速增长趋势的一个重要原因是移动互联网和便携式智能设备（如智能手机）的普及。

3.2 学科类别分析

WOS将研究领域分为艺术与人文科学、社会科学、生命科学与生物医学、自然科学、应用科学五大类，公民科学项目案例的研究主要集中在自然科学领域，人文和社会科学领域的研究较为缺乏。

3.3 研究力量分析

3.3.1 主要研究机构分析

从发文数量来看，发文数量在10篇以上的机构共34所，其中发文数量最多的是英国牛津大学，同时也具有最高的中介中心性。在发文数量前10的机构中有9个属于美国，表明在公民科学项目研究领域美国处于世界领先水平；同时，除加利福尼亚大学戴维斯分校、华盛顿大学、明尼苏达大学和康奈尔大学外，余下的美国机构中介中心性均较低，表明各机构合作性较差，未来需进一步加强机构之间的合作。

3.3.2 被引文献分析

结果发现，在分析的1404篇公民科学项目案例文献中，被引文献频次前两名的作者均是狄金森（Dickinson），被引频次总和为299次。邦妮（Bonney）的两篇被引文献分别被引125次和102次，位于第4和第6，在总被引频次上为227次，仅次于狄金森。在单篇被引频次上，西尔弗敦（Silvertown）的文献被引145次，排在第3，排在第10的是图洛赫（Tulloch），文献被引频次为68次。

3.4 研究热点分析

3.4.1 高频关键词分析

基于CiteSpace关键词共现功能，Time Slicing设为“2000-2019#Years Per Slice 1”，Node Type选择“Keyword”，Top N%设为10，采用“Pathfinder”剪枝运算，选择“Pruning the merged network”，其他为默认设置，运算后出现358个节点，2 335条连线，基于运算结果剔除主题词“citizen science”和“science”，提取出前10位频次和中介中心性关键词，共同反映了国外学界在公民科学项目案例研究领域的主要热点。

“保护”“知识”“工具”三词出现频次均在150次以上，其中“保护”一词出现157次。具有高中介中心性的文献通常是连接不同领域的关键枢纽，在CiteSpace中也称其为转折点。

3.4.2 关键词聚类分析

为进一步研究公民科学项目案例研究文献中关键词的关系，厘清相关研究热点的知识结构，本文在高频关键词分析的基础上采用CiteSpace中的“Find clusters”功能，算法为对数似然算法（LLR），以带有索引词的标签对关键词进行聚类分析，以“Timeline”为布局得到聚类分析知识图谱。

3.5 案例特点

综上所述，国外公民科学项目案例特点如下。

（1）研究领域不断拓展

项目研究从最初的鸟类调查拓展到生物多样性研究、水质量监测、气候变化研究、物种入侵影响、环境治理、政策运用等多领域。

（2）研究机构日益增多

高校科研机构是公民科学项目案例研究的主体，越来越多的高校设立专门的公民科学研究实验室。同时，官方机构也成为项目的重要主持者与参与者，如美国国家公园管理局（NPS）、美国国家科学基金会（NSF）、美国国家环境保护局（EPA）、美国地质调查局（USGS）等，多个联邦机构在项目研究中提供了重要的资金和数据支持。

（3）参与人群与途径更加广泛

随着公民科学项目研究领域的不断扩大，越来越多的人加入公民科学的研究，包括青少年学生、农民、渔民、社区居民等对科学感兴趣或相关研究与自身生存环境有联系的普通大众。同时，由于移动互联网和大数据技术的发展，公民参与者可通过移动终端参与公民科学项目的数据监测、数据分析等，并与专业人员在线互动，实时更新数据，确保收集的数据的准确性。

4结论与建议

4.1 结论

本文采用Web of Science自带的“分析检索结果和创建引文报告”功能，对年发文量、类别进行基础分析，同时利用信息可视化软件 CiteSpace，绘制知识图谱对各国发文量、研究机构发文量、作者被引文献、关键词聚类进行分析，并在此基础上指出国外公民科学项目案例研究的特点。

2000年到2019年，国外关于公民科学项目案例研究的发文量总体呈现稳步上升趋势，并在2010年后快速增长。发文数量最多的机构是英国牛津大学，其余发文机构则集中于美国，在合作性方面也需加强；狄金森和邦妮是公民科学项目案例研究被引文献频次最高的作者。

“保护”是公民科学项目案例研究出现频次最高的关键词，研究主要涉及环境保护和生物多样性保护。“治理”是公民科学项目案例研究重要的转折词，将项目案例与政策研究、决策制定、民主主义等社会学研究相结合，拓宽了公民科学项目案例的研究领域。“公众参与” “气温” “公众介入” “白纹伊蚊” “分类” “科学处理” “红海” “空间偏差” “智能手机” “物种分布模型” “体育活动” “公民社会” “项目” “衡量”这14个聚类标签较为集中地反映了公民科学项目案例研究的主要热点，同时呈现出研究领域不断拓展、研究机构日益增多、参与的人群与途径更广泛的特点。

4.2 国内公民科学项目推进建议

相较于国外已经较为丰富和成熟的公民科学项目案例研究，我国此方面研究还处于起步阶段，在项目案例研究领域、研究机构平台及公民参与度等方面都还存在较大差距。因此，为推进国内公民科学项目研究发展，借鉴国外公民科学项目发展经验，本文提出如下建议。

（1）拓宽研究领域，实现项目类型多样化

当前我国公民科学项目主要集中在生物多样性保护领域，研究领域相较国外项目案例还较为狭窄。国外项目案例的实践已表明作为一种新型的开放创新模式，公民科学在各学科领域研究中发挥着重要作用。为此，未来国内公民科学项目应囊括更多学科领域，从自然科学到社会人文领域开展多样化实践项目，充分发挥公民科学跨学科跨领域的社会协作优势，为解决科学研究问题和相关政策制定提供支持与参考。

（2）增强合作交流，构建开放平台

高校科研机构是公民科学项目研究的主体，同时与官方机构、非政府组织等社会团体合作共享相关数据。未来应立足于研究项目需求，发挥高校科研创新的领头作用，加强高校之间、高校与官方机构和高校与社会团体组织的合作，构建共享开放透明的数据平台。

（3）提高公民参与度，营造全民科研氛围

在当前互联网大环境下，任何与互联网接触的人都有成为公民科学家的潜质[73]，互联网也成为大众参与科学项目的主要途径。同时，公民参与科学项目不仅可以推动项目案例的研究分析，同时也会接受关于项目的培训和指导，从而提高公民自身的科学素养。因此，应出台促进公民科学相关政策，并通过新闻媒体、新兴网络工具等渠道积极宣传公民科学项目的研究模式和运行机制，让公民认识到研究项目与他们的周围环境有关，激发公民参与科研的兴趣，提高公民参与度，营造全社会全民参与科研的氛围。

来源：《科普研究》