公眾參與科學已經(jīng)由上個世紀中葉的概念討論形成了成熟的實際科學活動。公民科學（citizen science）也被稱為社區(qū)科學、群體科學、眾包科學，或者業(yè)余（或非專業(yè)）科學家進行的科學研究。公民科學有時被描述為“公眾參與科學研究”、參與式監(jiān)測和參與行動研究。

“公民科學家”這個術語有多個起源，也有不同的概念。1979年10月，《新科學家》雜志刊登了1篇關于公民科學家的文章，這是該詞第1次在世界著名科普雜志上使用。此后不久，公民科學家和公民科學的研究進入了學術領域。

2013年，歐盟委員會的數(shù)字科學部門和社會組織發(fā)布了一份“關于公民科學的綠皮書”。歐盟的報告包括了對公民科學的定義：“公眾參與科學研究活動，無論是他們的智力努力還是關于環(huán)境的知識，還是他們使用的工具和資源，當公民積極地為科學作出貢獻的時候，都應該被稱為公民科學。”

這些參與科學的公民，為研究人員提供實驗數(shù)據(jù)和設施，提出他們自己的新問題，共同創(chuàng)造一種新的科學文化。在參與的過程中，志愿者們獲得了新的學習和技能，對科學工作有了更深刻的理解。由于這一開放形式的拓展、網(wǎng)絡化的出現(xiàn)及跨學科的探索活動，科學、社會與政策的相互作用得到了改善，導致了基于證據(jù)和知情決策的更民主的研究形式的出現(xiàn)。

公民科學可以由個人、團隊或志愿者網(wǎng)絡完成。公民科學家經(jīng)常與專業(yè)科學家合作以達成共同的目標。大型志愿者網(wǎng)絡使得一般需要科學家花費或耗時很大才能完成的任務，通過公民參與的方式就可以輕易完成。另外，許多公民科學項目可以為教育和推廣某一個科學教育目標服務。這些項目可能是為正式的課堂環(huán)境或像博物館這樣的非正式教育環(huán)境而設計的。

2014年6月，《牛津英語詞典》收納了公民科學和公民科學家這2個術語。公民科學被定義為“經(jīng)常與專業(yè)科學家和科學機構合作或獲得指導的普通大眾的科學工作”。公民科學家的定義是：①從事科學家的工作，其特點是有責任感地為更廣泛的社會的最大利益服務；②從事科學工作的普通公眾成員，經(jīng)常與專業(yè)科學家和科學機構合作并獲得指導的業(yè)余科學家。

公民科學在過去的40年里不斷發(fā)展。最近的項目更加強調科學合理的實踐和可評估的公共教育目標?，F(xiàn)代公民科學活動與其歷史形式已經(jīng)有所不同，主要是公眾參與的科學研究收獲，以及隨后可以拓展的規(guī)模。技術被認為是最近公民科學活動激增的主要驅動力之一。

2015年3月，美國科學技術政策辦公室發(fā)布了1份題為《通過公民科學和眾包授權給學生和其他人的方式》的實況報道。文章指出：“公民科學和眾包項目是為學生提供在科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）方面具有出類拔萃的技能的強大工具?！?/p>

例如，公民科學的志愿者獲得了實踐科學的經(jīng)驗，在許多情況下，他們把學習放在了傳統(tǒng)的課堂之外。作為第5屆白宮科學博覽會的一部分，奧巴馬政府和一個更廣泛的公司、非營利組織和其他團體宣布了新的舉措，其中有一節(jié)關于“白宮花園里安裝雨量計”，通過公民科學和眾籌項目，增加更多學生和公眾參與科學進程的能力。

近些年，公民科學家的活動已經(jīng)發(fā)展到一個新階段。在NASA探索無盡空間的努力中，天文學家們意識到有太多的數(shù)據(jù)僅僅依靠科學家的力量無法完成。2009年，由于開普勒太空望遠鏡所執(zhí)行的計劃產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，對于單個科學家，甚至是NASA的科學家團隊來說，沒有任何有效的方法對數(shù)據(jù)進行全部處理和分析，所以NASA決定公開這些數(shù)據(jù)，這樣世界各地的公民科學家就能進行挖掘。這種做法后來被多次證明是正確的、有效的。

2017年4月，在世界各地的公民科學家的幫助下，天文學家們發(fā)現(xiàn)了1個4顆行星圍繞1顆遙遠恒星運行的家族，被稱為K2-138。根據(jù)美國加州理工學院的一份聲明，K2-138是利用K2任務的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的，該任務利用開普勒太空望遠鏡在3年內觀測了約28萬顆恒星。

為了更快地對K2數(shù)據(jù)進行排序，美國加州大學圣克魯斯分校的天文學家伊恩·克羅斯菲爾德（Ian Crossfield）和加州理工學院杰西·克里斯蒂安森（Jessie Christiansen）在眾包研究在線平臺Zooniverse上發(fā)布了公民科學家“系外行星探險”項目。

2018年，一群探索開普勒望遠鏡收集到的數(shù)據(jù)的公民科學家有了新發(fā)現(xiàn)，甚至連美國國家航空航天局都沒有獨自發(fā)現(xiàn)：K2-138存在第5顆行星。一位藝術家展示了包含至少5顆行星圍繞其母星運轉的K2-138系統(tǒng)。

2018年底，澳大利亞昆士蘭科技大學的研究人員指導的一個新項目呼吁公民科學家?guī)椭鷮＜沂占头诸悢?shù)據(jù)，以便更好地監(jiān)測大堡礁?！疤摂M珊瑚礁潛水員項目”（The Virtual Reef Diver project）是在原有傳統(tǒng)計劃中擴大計劃的第2階段，該計劃收集的數(shù)據(jù)比研究人員單獨能收集的要多。

該項目的第1階段是邀請人們登錄并查看照片，尋找珊瑚、藻類和魚類等重要特征；第2階段要求訪問大堡礁的人拍下珊瑚礁的照片并上傳到虛擬珊瑚礁網(wǎng)站，將其添加到數(shù)據(jù)庫中。通過與公眾合作收集和分析數(shù)據(jù)，研究人員可以更好地了解348 700平方千米珊瑚礁的健康狀況。目前，該活動已經(jīng)成為澳大利亞“國家科學周”的重要活動之一。

現(xiàn)在，公民科學家活動已經(jīng)遍及歐美各國，相關組織機構已經(jīng)多達1 100多個。在這些活動中，科學、技術、工程和數(shù)學從課堂教育進入科學活動帶動的田野科學教育，與此同時，部分優(yōu)秀的公民科學家進入了科學家的實驗室，協(xié)助科學家們進行實驗和數(shù)據(jù)分析。公民科學活動成為了科學社會化的重要組成部分。

本文原載于《中國科技教育》2019年第2期“觀察”欄目，作者李大光，有刪減。