怎样只用一部手机进行科学研究?
能够上头条新闻的科学发现和创新看上去科技含量越来越高了。科学家们编辑基因,3D打印器官,利用大型对撞机发现新元素粒子,还会用造价几百万美元的望远镜搜寻系外行星。
然而,就算不奔赴地球尽头,不使用最前沿技术,科学家也能获得优秀发现。
许多同样激动人心的研究项目已经上马,而用到的技术最多也就是智能手机,或者,人类的观察力、好奇心。
近期发表的一篇文章十足地表现出了人类观察力与好奇心所带来的惊喜。
生态学家们在多伦多的阿冈昆省立公园中发现,公园内的紫猪笼草会捕食小火蜥蜴,而此前人们一直认为它们只是以像蜘蛛和昆虫这样的小型无脊椎动物为生。
“每个人都可能有这样的感触,”这项研究的合作者——生态学家帕特里克·摩尔多万(Patrick Moldowan)说,“我们或许会认为,所有问题都有了答案,所有清晰的观察结果都已经收集齐了,但现在是2019年,还有许多崭新且令人兴奋的课题就在自家的后院里。”
起初,研究人员觉得这或许只是发生在个体身上的反常现象,但在调查几十株猪笼草后,他们发现这个现象相当普遍。
摩尔多万和他的同事在他们调查的大约20%的紫色猪笼草内发现了火蜥蜴,这表明火蜥蜴是猪笼草食谱的一个重要组成部分,有助于后者在低养分土壤中存活下来。
摩尔多万表示,他不相信这是个新现象,相反,他觉得这个现象早已存在,只是现在才被发现。
他说,以食虫植物食谱为目标的田野调查通常在春季和初夏开展,而小火蜥蜴——也就是那些有可能成为猪笼草甜点的火蜥蜴——要到夏末或秋天才从它们的水生栖息地中爬出来。
另一个不借助高科技的有趣实验是华盛顿大学研究者开展的有关美国乌鸦认知的研究。
这个由鸟类生态学家约翰·马尔兹拉夫(John Marzluff)领衔的研究小组第一个从实验上证明了:
其他研究者也证明了野生乌鸦能够进行社会学习——换句话说,乌鸦能够通过观察其他乌鸦的行为知道附近有危险,哪怕它们自己并没有直接经历这种危险。
在这项研究中,两个头戴人脸面具的人在5个不同地点捕捉了乌鸦并在它们身上绑上了标记,然后释放。研究人员把负责捕捉乌鸦的人佩戴的面具定义为“危险”面具;而与捕捉事宜无关的面具则定义为“中性”面具。随后,研究人员就开始评估乌鸦对佩戴这两类面具的人的反应。
由于人类个体对乌鸦的反应各不相同(有些人会给乌鸦喂食,同时也有些人会捕杀乌鸦),识别人类个体并且分享人类威胁信息的能力对乌鸦来说很有可能是一种重要的进化优势。
这类实验揭示了动物——从乌鸦到浣熊,再到蚂蚁——如何借助自己独特的技巧在人类统治的区域存活下来。
需要好多专业术语描述的高科技,公众有的时候会感到难以理解。然而,即便没有尖端技术,没有千百万美元的资金支持,也还是能作出许多重要发现。以本文中提到的发现为代表,这些成就是很容易取得的,并且可以激发各年龄段人群对科学和探索的兴趣。
我们的世界仍旧有许多东西等待好奇的心灵去发现,你需要做的只是细致观察。
公民科学项目通常也不借助高科技,并且提供了与保护事宜及公民健康有关的重要信息。这些项目在自家后院就可以完成,并且无需借助昂贵的设备,也无需接受针对性训练。它们收集了日食数据,促进了对光污染的跟踪,也帮助我们理解了全球生物的多样性。
这样的项目不只公民的自娱自乐行为,还得到业内科学家的认同。
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洛威尔·埃珀拉克(Lowell Iporac)
海洋生物学和海洋生态学,佛罗里达国际大学
通过向公众推广并进行招募,或是通过电子邮件同其他志愿者小组分享相关协议,这不会提升志愿者对项目本身的关注。因而这种不借助尖端技术的“公民科学项目”,使公民也能收集必要数据,这样的想法很有价值。把无需高技术的科学与公民科学项目之间关联起来,这尤其令我印象深刻。
但要想在公民、科学家群体中最大化地使用这类方法,还需要科学家和对此感兴趣的公众群体的广泛参与和反馈。
程露怡(Luyi Cheng)
分子生物学和结构生物学,西北大学
我很赞同洛威尔的观点。文章提到的简易科技和公民科学项目间的联系,始终萦绕在我的脑海里。公民科学项目和大规模的公众科学计划总是与科学普及概念联系在一起,也就是任何人都可以作出贡献(提交你获得的样本或者观察结果就可以),任何人都可以从中获益(数据和结果完全向公众开放)。并且,项目的参与者还可以学习到更多东西,与更多志同道合的朋友建立联系!
我觉得这是一个颇具启发性且强有力的想法!
玛妮·威尔曼(Marnie Willman)
流感疫苗设计,曼尼托巴大学班纳坦校区,美国国家微生物研究室
本文提到了很多有价值的观点,尤其是那些关于公民科学的需要和为普罗大众所理解的科学方面的观点。在与业内人士交流情况时,专业数据以及诸多专业术语描述的科学内容当然没什么问题,但那些身处这个狭窄领域之外的人(更不用说那些科学圈之外的人了)就根本不可能理解这些内容了,甚至都不会知道它们指的是什么。把科学推向流行文化的最前线并且以大众能够接受的方式把科学交到他们手中,这一点对于让科学保持生命力和足够的资金支持是至关重要。如果除了科学家自己之外,没人能看到科学的重要性,那么整个系统就都失败了。
当我们在努力促进科学传播而成效一般时,或可以尝试推出这样一种可行、有效的实践操作。
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