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什麼是公民科學?每一個人都能成為科學的一份子

提到「科學研究」,人們第一個想到的畫面,往往是在實驗室裡穿著白袍的研究人員,利用精密儀器進行各種分析。然而,隨著科技的進步與資訊的普及,科學研究早已不再只是科學家的工作。近三十年來,一種稱為「公民科學(Citizen Science)」的研究模式逐漸在世界各地興起,讓一般民眾也能透過觀察、紀錄、採樣與資料蒐集,共同參與科學研究,成為知識建立的重要夥伴[1,2]。

雖然「公民科學(Citizen Science)」這個名詞是在近代才逐漸普及,但其精神其實可以追溯到一百多年前。1900 年,美國開始舉辦「聖誕鳥類普查(Christmas Bird Count)」,邀請民眾在每年冬季共同記錄野鳥的種類與數量。這項活動最初希望透過觀察取代狩獵,經過百餘年的持續累積,已成為全球歷史最悠久且最具代表性的公民科學計畫之一,也提供了大量資料供研究人員分析鳥類族群變化、遷徙模式以及氣候變遷對生態的影響[1,3]。除了 Christmas Bird Count 之外,後續建立的 North American Breeding Bird Survey(BBS)也成為北美最重要的長期鳥類監測計畫之一,其資料已廣泛應用於鳥類族群趨勢分析與保育研究 [4]。

真正讓「Citizen Science」成為學術上廣泛討論的概念,則是在 1990 年代。1995 年,英國學者 Alan Irwin 在《Citizen Science: A Study of People, Expertise and Sustainable Development》一書中,首次系統性地提出公民科學的理念。他認為,科學不應只是少數專家的知識,而應該與社會建立更緊密的連結,讓公民參與研究、分享地方知識,並共同面對永續發展與環境問題[5]。在 Irwin 的觀點中,公民不只是資料提供者,更是知識共同創造者,地方經驗與生活智慧同樣具有重要的科學價值。

幾乎在同一時期,美國康乃爾鳥類學研究室(Cornell Lab of Ornithology)的 Rick Bonney 與其研究團隊,則從自然科學研究的角度推動公民科學。他們發現,許多生態研究需要跨越廣大空間與長時間的監測,若僅依靠研究人員往往難以完成。因此,只要建立標準化的研究流程並提供適當的教育訓練,一般民眾也能協助蒐集高品質且具有科學價值的資料[1,6]。這樣的研究模式後來廣泛應用於鳥類、生物多樣性、水質監測、昆蟲調查、天文觀測及氣候變遷等研究領域,也成為今日最普遍的公民科學形式。

隨著全球面臨氣候變遷、生物多樣性流失、海洋污染及外來種入侵等挑戰,公民科學的重要性日益提升。許多環境議題具有跨區域、跨季節甚至跨國界的特性,不可能只依靠少數研究人員進行長期監測。透過成千上萬位民眾共同參與,每一筆觀察紀錄都能累積成為珍貴的科學資料,幫助研究人員了解環境變化的趨勢,也提供政府制定保育政策的重要依據[2,7]。

除了讓更多民眾參與研究之外,不同的公民科學計畫,其參與程度也有所不同。Haklay(2013)提出,公民科學可依據民眾參與研究的深度分為四個層級,包括「群眾資料蒐集(Crowdsourcing)」、「分散式智慧(Distributed Intelligence)」、「參與式科學(Participatory Science)」以及「極致公民科學(Extreme Citizen Science)」[8]。隨著參與程度逐漸提高,民眾不再只是協助蒐集資料,也可能參與資料判讀、研究設計、研究問題的提出,甚至與研究人員共同完成整個研究流程。這樣的概念也顯示,公民科學並非只是大量收集資料,而是一種建立研究者與社會共同合作的新型態科學模式。

因此,所謂的公民科學家(Citizen Scientist),並不是指一定要擁有博士學位或研究背景的人,而是任何願意依照科學方法參與研究的人。公民科學家可能是在公園觀察鳥類的退休長者,也可能是在海邊記錄潮間帶生物的學生,或是在河川協助採集水樣的志工。只要依循研究流程進行觀察、紀錄、採樣或資料整理,每一位參與者都是科學研究的重要夥伴,也是推動知識累積不可或缺的一份子[9]。

近十多年來,臺灣也積極投入公民科學的發展。從鳥類調查、蝴蝶監測、兩棲爬蟲紀錄,到植物調查、外來種通報、水質監測及海岸垃圾調查,都可以看到民眾參與的身影。近年更結合智慧型手機與網路平台,例如 iNaturalist Taiwan、eBird Taiwan 與海龜點點名等公民科學平台,讓民眾可以即時上傳觀察紀錄,不僅成為臺灣生物多樣性研究的重要資料來源,也與全球數百萬筆生態資料共同建立跨國研究網絡[2,10–12]。

近年來,環境 DNA(Environmental DNA, eDNA)技術的發展,也為公民科學開啟新的可能。研究發現,生物在生活過程中會自然留下皮膚細胞、黏液、排泄物等微量 DNA,這些 DNA 會存在於水體、土壤或空氣之中。只要採集環境樣本,再透過分子生物技術分析,就能推測當地曾經出現過哪些生物,而不必直接捕捉或觀察牠們[13,14]。由於 eDNA 的採樣流程相對簡單,只要經過適當訓練,一般民眾也能參與採樣工作,因此逐漸成為世界各國推動海洋與淡水公民科學的重要工具。透過全民共同採集水樣,不僅能建立更完整的生物多樣性資料,也讓更多人真正參與科學研究,成為守護環境的一份子。

公民科學最大的價值,不只是累積大量資料,更重要的是拉近了科學與社會之間的距離。當民眾親自走進自然、動手採集樣本、觀察生物、分析結果時,科學不再只是課本上的知識,而是一種可以親身參與、共同探索的過程。每一次觀察、每一筆紀錄、每一份樣本,都可能成為未來研究的重要證據,也讓每一位公民都能以自己的力量,為環境保育與永續發展貢獻一份心力[2]。

參考文獻

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[1] Bonney R, Cooper CB, Dickinson J, Kelling S, Phillips TB, Rosenberg KV, et al. Citizen science: A developing tool for expanding science knowledge and scientific literacy. BioScience. 2009;59(11):977–984. https://doi.org/10.1525/bio.2009.59.11.9

[2] Bonney R, Phillips TB, Ballard HL, Enck JW. Can citizen science enhance public understanding of science? Public Understanding of Science. 2016;25(1):2–16. https://doi.org/10.1177/0963662515607406

[3] Miller-Rushing AJ, Primack RB, Bonney R. The history of public participation in ecological research. Frontiers in Ecology and the Environment. 2012;10(6):285–290. https://doi.org/10.1890/110278

[4] Sauer JR, Link WA. Analysis of the North American Breeding Bird Survey Using Hierarchical Models. The Auk. 2011;128(1):87–98. https://doi.org/10.1525/auk.2010.09220

[5] Irwin A. Citizen Science: A Study of People, Expertise and Sustainable Development. London: Routledge; 1995.

[6] Shirk JL, Ballard HL, Wilderman CC, Phillips T, Wiggins A, Jordan R, et al. Public participation in scientific research: A framework for deliberate design. Ecology and Society. 2012;17(2):29. https://doi.org/10.5751/ES-04705-170229

[7] Theobald EJ, Ettinger AK, Burgess HK, DeBey LB, Schmidt NR, Froehlich HE, et al. Global change and local solutions: Tapping the unrealized potential of citizen science. Biological Conservation. 2015;181:236–244. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2014.10.021

[8] Haklay M. Citizen Science and Volunteered Geographic Information: Overview and Typology of Participation. In: Sui D, Elwood S, Goodchild MF, editors. Crowdsourcing Geographic Knowledge: Volunteered Geographic Information (VGI) in Theory and Practice. Dordrecht: Springer; 2013. p. 105–122. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4587-2_7

[9] Eitzel MV, Cappadonna JL, Santos-Lang C, et al. Citizen science terminology matters: Exploring key terms. Citizen Science: Theory and Practice. 2017;2(1):1. https://doi.org/10.5334/cstp.96

[10] iNaturalist Taiwan. iNaturalist Taiwan. Available from: https://taiwan.inaturalist.org/ (Accessed 2026-08-02).

[11] 中華民國野鳥學會. eBird Taiwan. Available from: https://www.bird.org.tw/ (Accessed 2026-08-02).

[12] 海龜點點名. TurtleSpot Taiwan. Available from: https://turtlespottw.org/ (Accessed 2026-08-02).

[13] Taberlet P, Coissac E, Hajibabaei M, Rieseberg LH. Environmental DNA. Molecular Ecology. 2012;21(8):1789–1793. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2012.05542.x

[14] Deiner K, Bik HM, Mächler E, Seymour M, Lacoursière-Roussel A, Altermatt F, et al. Environmental DNA metabarcoding: Transforming how we survey animal and plant communities. Molecular Ecology. 2017;26(21):5872–5895. https://doi.org/10.1111/mec.14350