背景

公民科学是一种在科学研究、监测或实验当中，纳入公众参与，让公众收集或分析数据的研究方法。公民科学在保护陆地自然资源方面取得了成功。决策者可以利用公民科学取得的数据来影响自然资源的政策制定和管理，例如城市科学项目eBird 的年度鸟类状况报告能帮助美国政府在Migratory Bird Treaty（候鸟条约）制定方面取得进展。目前，公民科学被认为是解决当前海洋科学知识差距和提高政府和社区能力以在全球范围内采取保护行动的有利途径。例如，2002年，Reef Check Foundation的珊瑚礁普查计划发布了第一份科学报告，内容包括五年间全球范围内珊瑚礁健康急剧下降的状况，该报告内容撰写正是基于八十多个国家和地区数千名志愿潜水员所收集的数据。

了解公民科学项目的设计逻辑，有利于提高项目效率和科学性。蓝蹼从2023年开始推动海洋公民科学项目，主要内容包括珊瑚产卵监测及珊瑚生态监测。这篇文章，我们希望把在公民科学家领域的探索和思考分享给大家，邀请大家一起探索和交流。

蓝蹼生态珊瑚产卵监测志愿者们

研究方法

本文以康奈尔鸟类学实验室 (CLO) 的模型（见表 1）作为创建和实施公民科学项目的指南。CLO 的模型是基于数十年来不同公民科学项目（包括eBird 和 NestWatch）实施经验的总结，其框架已成功适应很多领域，如生态保育和生物种群数量的研究。

我们以 CLO 的模型为指导框架，通过查阅相关文献和网站来评估9个海洋公民科学项目/案例（见表2），以观察它们项目设计的普适性。

模型步骤讨论

1.选择一个科学问题

清晰的科学问题是公民科学项目最重要的组成。表2中的9个项目都有明确的科学目标。此外，研究发现，历史悠久的公民科学项目统筹能够根据需求的变化调整项目目标。例如，Reef Check California的原定目标是“监测人类活动对加州近岸海洋生物资源的影响”，但后来目标发生了变化，改良后的目标包括通过收集关键数据和提供管理建议来改善加州的海洋管理。

科学目标的复杂程度会影响对参与者的能力要求。越复杂的项目往往只会吸引少量的参与者，因此，如果希望项目吸引大量受众参与，设计者需要保持项目简单。例如，那些旨在收集沿海垃圾数据的项目因操作简单，通常能够成功地吸引较多的公众参与。但像珊瑚修复这样的项目则要求参与者具备潜水技能。因此，在设计项目时，我们需要考虑项目科学目标的复杂性与其目标受众之间的关系。

珊瑚调查中©蓝蹼

2.组建科学家/教育家/技术专家/评估员团队

一个成功的公民科学项目需要跨学科成员的合作。多学科人员参与可提高项目的成功率。例如，科学家可以确保项目具有科学目标并且数据可靠；教育者可以确保参与者对项目有正确的理解；项目经理可有效确保项目按时按质完成。

表2讨论的9个公民科学项目都有一个自己的科学家团队，以确保他们的项目具有明确的科学价值与运行模式。9个项目中有6个来自大学里的项目，例如 CoralWatch 是昆士兰大学开发的。另外三个项目——5-海洋清洁、8-鲎调查和9-国际海岸清洁，并不以大学为基础，但过去曾与大学和研究机构合作。9个案例都具有系统的培训计划和用户友好的数据库。

3.开发、测试和完善工具、数据表格和培训材料

数据准确性对于公民科学项目至关重要。清晰的方案、易于填报的数据收集表格和明晰的培训材料都有利于提高数据收集的准确性。9个案例中，海洋公民科学项目都有标准化的数据收集表格和教育材料。例如，Reef Check Hong Kong开发了 EcoDiver E-Kit，其中包括教学 PPT、数据表格模板、说明手册、野外操作指南和培训视频。

香港珊瑚调查基金会官网

4.招募参与者

我们需要根据项目目标受众，使用不同的平台来招募参与者。举例：如果是进行珊瑚调查，目标受众是潜水员，那与潜水店合作吸引潜水员就会是一个不错的选择。

5.培训参与者

研究工具包和培训研讨会可以增加参与者对项目的理解，增强他们做好信息收集的信心。9个案例中有7个都为参与者提供了培训材料和研讨会，这可以提高参加者们提交信息的科学性和准确性。例如，Reef Check Hong Kong珊瑚普查仅接受经过培训和认证的潜水员提交的数据。

6&7.接受、编辑、显示、分析和解释数据

COL建议，参与者生成的所有信息必须能够被参与者访问和编辑，并且数据结果需要向公众展示。上述9个公民科学项目大多为参与者提供了标准化数据表格，但参与者在提交后无法修改或访问数据。所有项目都以不同的方式分析和展示其数据，例如7-香港114°E珊瑚礁鱼类调查以图片形式展示其信息（见图1），CoralWatch通过数据库、数据报告和社区报告卡发布其数据（见图2）。

8.传播结果

为了让项目成果触及不同的目标受众，项目成果需要通过不同目的的多种渠道进行传播，包括学术期刊、技术报告、项目网站、报纸、杂志等。上述9个公民科学项目都在其网站上展示了项目结果，以引起公众兴趣；并向公众展示公民科学家如何为科学做出贡献，这对激励新人的参与能起到一定的正向作用。

9.衡量结果

生成科学数据和教育公众是公民科学项目的两个主要目的。CLO的模型建议，如果我们需要评估产生的科学数据对科学贡献，可以从发表论文数量和论文引用次数上进行考察。评估教育成果，我们需要跟踪参与者的数量，并使用调查来衡量参与者对科学知识的理解和科学意识的变化。

海洋公民科学项目设计框架

本节将介绍海洋公民科学项目设计的框架，该框架整合了八个步骤，每个步骤包含的支持性问题可以支持对未来计划的整体反思。

参考文献

Board, E. M. (2019). Marine Citizen Science: Towards an Engaged and Ocean Literate Society [Preprint]. MarXiv. https://doi.org/10.31230/osf.io/ng39w

Bonney, R., Cooper, C. B., Dickinson, J., Kelling, S., Phillips, T., Rosenberg, K. V., & Shirk, J. (2009). Citizen Science: A Developing Tool for Expanding Science Knowledge and Scientific Literacy. BioScience, 59(11), 977–984. https://doi.org/10.1525/bio.2009.59.11.9

Burke, L., Reytar, K., Spalding, M., & Perry, A. (2011). Reefs at risk revisited. Washington, DC: World Resources Institute.

Chunbin Jia, Jiamei Wang, & Zhenchao Tang. (2020). Distribution of Coral Communities in Eastern Sea Area of Shenzhen. Journal of Fisheries Research, 42(6), 590–597.

Dawson, C. L., & Shuman, C. S. (n.d.). Reef Check California Monitoring Protocol 2009.

Freiwald, J., & Wisniewski, C. (n.d.). Reef Check California: Citizen Scientist monitoring of rocky reefs and kelp forests: Creating a baseline for California’s South Coast.

Hecker, S., Haklay, M., Bowser, A., Makuch, Z., Vogel, J., & Bonn, A. (Eds.). (2018). Citizen Science: Innovation in Open Science, Society and Policy. UCL Press. https://doi.org/10.2307/j.ctv550cf2

Hesley, D., Burdeno, D., Drury, C., Schopmeyer, S., & Lirman, D. (2017). Citizen science benefits coral reef restoration activities. Journal for Nature Conservation, 40, 94–99. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2017.09.001

Hughes, T. P., Baird, A. H., Bellwood, D. R., Card, M., Connolly, S. R., Folke, C., Grosberg, R., Hoegh-Guldberg, O., Jackson, J. B. C., Kleypas, J., Lough, J. M., Marshall, P., Nyström, M., Palumbi, S. R., Pandolfi, J. M., Rosen, B., & Roughgarden, J. (2003). Climate Change, Human Impacts, and the Resilience of Coral Reefs. Science, 301(5635), 929–933. https://doi.org/10.1126/science.1085046

Hughes, T. P., Huang, H., & Young, M. A. L. (2013). The Wicked Problem of China’s Disappearing Coral Reefs: China’s Disappearing Coral Reefs. Conservation Biology, 27(2), 261–269. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2012.01957.x

Kelly, R., Fleming, A., Pecl, G. T., von Gönner, J., & Bonn, A. (2020). Citizen science and marine conservation: A global review. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 375(1814), 20190461. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0461

Moberg, F., & Folke, C. (1999). Ecological goods and services of coral reef ecosystems. Ecological Economics, 29(2), 215–233. https://doi.org/10.1016/S0921-8009(99)00009-9

Theobald, E. J., Ettinger, A. K., Burgess, H. K., DeBey, L. B., Schmidt, N. R., Froehlich, H. E., Wagner, C., HilleRisLambers, J., Tewksbury, J., Harsch, M. A., & Parrish, J. K. (2015). Global change and local solutions: Tapping the unrealized potential of citizen science for biodiversity research. Biological Conservation, 181, 236–244. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2014.10.021

Tianran Chen, Kefu Yu, Qi Shi, Shu li, Price, G. J., Zheng Wang, Meixia Zhao, Tegu Chen, & Jianxin Zhao. (2009). Twenty-five years of change in scleractinian coral communities of Daya Bay (northern South China Sea) and its response to the 2008 AD extreme cold climate event. Chinese Science Bulletin, 54(6), 812–820.

Zhao, Y., Law, Y. S., Zhai, X., Zhou, K., Chen, M., & Qiu, J.-W. (2022). Urban coral communities and water quality parameters along the coasts of Guangdong Province, China. Marine Pollution Bulletin, 180, 113821. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113821