科學 2.0:偉大的新工具,還是巨大的風險?

維基、部落格和其他協作網路技術可能會開創科學的新紀元。或者不會。

歡迎來到《大眾科學》的“網路新聞”實驗,在這個實驗中,讀者(您)將與作者合作,最終確定故事的形式。

下面的文章特別適合這樣的實驗:這是我關於“科學 2.0”的專題報道,它描述了研究人員如何開始利用維基、部落格和其他 Web 2.0 技術,作為一種可能具有變革性的科學研究方式。文章草稿在印刷版出版前幾個月在此釋出,我們邀請您對其進行評論。您的意見將影響文章的內容、報道,甚至可能是其觀點。

所以,請將您自己視為被邀請者。請在下面的評論區分享您對科學 2.0 的前景和風險的看法。為了幫助您入門,這裡有一些問題供您思考


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  • 您對“科學 2.0”的概念有什麼看法?Web 2.0 工具真的會使科學更高效嗎?維基、部落格之類的東西會帶來變革,還僅僅是一種小的便利?

  • 科學 2.0 是更廣泛的開放科學運動的一個方面,該運動還包括開放獲取科學出版和開放資料實踐。您認為這場更大的運動將如何發展?

  • 從您自己的科學領域來看,文章中提到的懷疑和不信任有多真實?您和您的同事有多擔心被“搶先”?您是否親身經歷過這種情況?

  • 當年輕科學家在開放部落格或維基上發言時,他們是否會損害自己的職業生涯?

  • “開放筆記本”科學總是一個好主意嗎?研究人員是否應該對專案的某些方面保持沉默,至少在論文發表之前?

--M. Mitchell Waldrop

本文的出版版本可在此找到。

爆炸性增長的全球資訊網迅速改變了零售、出版、個人通訊等等。電子商務、部落格、下載和開源軟體等創新迫使老牌機構採用全新的思維、工作和經營方式。

下一個可能是科學。越來越多的研究人員(不僅僅是年輕的研究人員)已經開始透過 Web 2.0 的開放部落格、維基和社交網路進行他們的工作。儘管他們的努力仍然過於分散,無法稱之為一場運動,但迄今為止他們的經驗表明,這種基於網路的“科學 2.0”不僅比傳統方式更具合作性,而且效率也更高。

網路期刊《公共科學圖書館線上版》(PLoS ONE)的編輯 Christopher Surridge 解釋說:“科學的發生不僅僅是因為人們進行實驗,還因為他們正在討論這些實驗。”評論、建議、分享想法和資料——溝通是科學的核心,是糾正錯誤、在同事工作基礎上進行構建和創造新知識的最強大工具。不僅僅是在同行評審的論文中進行溝通;Surridge 說,儘管這些論文非常重要,但它們“實際上只是作者在此時此刻所做和所想的快照。除了引用和給編輯的信等基本機制之外,它們不具有協作性。”

位於俄勒岡州波特蘭市的 Shriner 兒童醫院的博士後癌症研究員 Bill Hooker 表示,Web 2.0 技術開闢了更豐富的對話。他是 3 Quarks Daily 部落格中關於開放科學工作的三部分調查報告的作者。“對我來說,開放我的實驗室筆記本意味著讓人們瞭解我每天在做什麼。這是清晰度方面的巨大飛躍。在一篇論文中,我可以看到你做了什麼。但我不知道你嘗試了多少次沒有成功的事情。正是那些小細節在開放筆記本中變得清晰,但被我們擁有的其他所有溝通機制所掩蓋。這使得科學更有效率。”反過來,效率的提高可能會為社會帶來巨大的回報,從更快的藥物開發到更大的國家競爭力,一切皆有可能。

當然,許多科學家仍然對這種開放性持高度懷疑態度——尤其是在競爭激烈的生物醫學領域,在這些領域,專利、晉升和終身職位都可能取決於第一個發表新發現。從這個角度來看,科學 2.0 似乎很危險:將部落格和社交網路用於您的嚴肅工作感覺像是公開邀請別人破壞您的線上實驗室筆記本——或者更糟糕的是,讓競爭對手竊取並發表您的最佳想法。

然而,對於科學 2.0 的擁護者來說,那種懷疑和不信任的氣氛是一種盟友。“當你在網上公開進行工作時,”Hooker 說,“你會很快發現你不再與其他科學家競爭,而是與他們合作。”

令人振奮的成功
PLoS ONE 的 Surridge 說,原則上,科學家應該發現向 Web 2.0 的過渡非常自然。畢竟,自伽利略和牛頓時代以來,科學家們透過“眾包”眾多研究人員的貢獻,然後透過公開辯論來完善知識,從而建立了他們對世界的瞭解。“Web 2.0 與科學運作方式如此完美地契合,這不是過渡是否會發生的問題,而是發生的速度問題,”他說。

麻省理工學院的 OpenWetWare 專案是一個早期的成功案例。該專案由麻省理工學院生物工程師 Drew Endy 和 Thomas Knight(他們合作進行合成生物學研究)的研究生於 2005 年春季啟動,最初被認為是保持兩個實驗室網站更新的更好方法。OpenWetWare 是一個維基——一個可以由任何有權訪問它的人編輯的協作網站;它甚至使用與線上百科全書維基百科相同的軟體。學生們愉快地開始釋出介紹自己及其研究的頁面,而無需等待網站管理員為他們做這件事。

但後來,使用者發現維基也是釋出他們所學的實驗室技術(如操作和分析 DNA、培養細胞)的便捷場所。“很多‘如何做’在生物實驗室中以傳說形式流傳,從未進入操作手冊,”Endy 的研究生、現任 OpenWetWare 指導委員會成員 Jason Kelly 說。“但我們沒有這些。”大多數學生都來自工程學背景;他們的實驗室很年輕,幾乎沒有導師。因此,每當有學生或博士後設法掌握新的操作規程時,他或她都會在課程被遺忘之前將其全部寫在維基頁面上。然後,其他人會新增他們學到的任何新技巧。指導委員會成員 Reshma Shetty 指出,這並不是利他主義。“這些資訊對我來說實際上很有用。”但她補充說,透過幫助自己,“這些資訊也在世界各地傳播開來。”

事實上,Kelly 指出,“我們的大部分新使用者來找我們是因為他們在 Google 上搜索有關操作規程的資訊,在我們的網站上找到了它,然後說‘嘿!’隨著越來越多的實驗室加入進來,很明顯,他們可以做很多其他有趣的事情。”

例如,課程。使用者們不再滿足於教授釋出的靜態網頁,而是開始建立動態發展的課程網站,他們在這些網站上可以釋出實驗室結果、提出問題、討論答案,甚至撰寫合作論文。“而且所有內容都保留在網站上,這使得來年的課程變得更好,”建立了用於建立此類課程網站的 OpenWetWare 模板的 Shetty 說。

實驗室管理也從中受益。“我甚至不知道維基是什麼,”俄勒岡州波特蘭市俄勒岡健康與科學大學的 Maureen Hoatlin 回憶道,她在那裡經營著一個研究範可尼貧血症的實驗室。但她知道,她所在領域的研究節奏非常快,這使得她更難跟上自己團隊成員正在做的事情,更不用說其他地方的範可尼研究人員了。“我正在尋找一種可以幫助我組織所有這些資訊的工具,”Hoatlin 說。“我希望它是基於網路的,因為我經常旅行,需要從任何地方訪問它。我希望我的合作者和團隊成員能夠動態地新增內容,這樣我在該網頁上看到的任何內容都將是最新更新的版本。”

Hoatlin 在 2006 年春季看到的 OpenWetWare 非常適合這個要求。“透明性被證明是非常強大的,”她說。“我喜歡互動,喜歡其他實驗室的人可以評論我們所做的事情,反之亦然。當我看到它有多快,以及它推動科學進步的力量時——沒有什麼是能與之媲美的。”

現在,許多其他人也透過 OpenWetWare 協調研究。該網站最活躍的興趣小組之一 SyntheticBiology.org 目前包括三個州中的六個實驗室,其中包括有關工作、會議、倫理討論等等的帖子。

簡而言之,OpenWetWare 已迅速發展成為一個面向生物學家和生物工程師的社交網路。它目前涵蓋了五大洲的實驗室、數十個課程和興趣小組,以及數百個協議討論——超過 6100 個網頁由 3000 名註冊使用者編輯。2007 年 5 月,美國國家科學基金會的一項撥款啟動了 OpenWetWare 團隊為期五年的努力,旨在將 OpenWetWare 轉變為一個獨立於其目前在麻省理工學院的基地的自我維持的社群。該贈款還將支援許多新的實用工具的開發,例如將生物資料庫與維基連線起來的方法,以及建立 OpenWetWare 的通用版本,該版本可供其他研究社群(如神經科學)以及個別研究人員使用。

懷疑依然存在
然而,儘管參與者熱情高漲,這種開放的科學方法仍然面臨著強烈的懷疑。就連霍特林起初也覺得這種開放方式令人不安。“現在我已轉變為儘可能地使用開放維基,”她說。“但當我最初加入時,我希望一切都保持私密”——尤其是不希望她的實驗室頁面被一些隨機的駭客破壞。直到她開始瞭解系統內建的安全措施後,她才放鬆下來。

麻省理工學院的凱利說,首先,“你不能隱藏在匿名背後。” 預設情況下,OpenWetWare 頁面對任何人可見(儘管研究人員可以選擇將頁面設為私有)。但與經常被篡改的維基百科不同,該系統只允許在使用者註冊並證明他們屬於合法的研究機構後才進行更改。“我們從未發生過破壞事件,”凱利說。即使發生這種情況,維基也會自動維護每個帖子每個版本的副本:“你只需單擊滑鼠就可以撤銷損壞。”

不幸的是,這種技術上的保護措施對解決第二個擔憂幾乎沒有作用:被搶先發表並失去功勞。“這是人們首先提出的論點,”德雷塞爾大學化學家讓-克勞德·布拉德利說,他於 2005 年 12 月建立了獨立的實驗室維基 UsefulChem。布拉德利說,即使在現實中事件很少發生,但每個人都聽過相關的故事,這足以讓大多數科學家甚至不自由地討論他們未發表的工作,更不用說將其釋出在網際網路上了。

然而,布拉德利認為,網路提供了比傳統期刊系統更好的保護。他指出,維基上的每一次更改都有時間戳,“因此,如果有人真的試圖搶先發表你的成果,那麼很容易證明你的優先權——並讓他們難堪。我認為這才是真正推動開放科學的原因:恐懼因素。如果你等待期刊,你的工作需要六到九個月才會發表。但是透過開放科學,你的優先權主張可以立即公佈。”

在布拉德利所稱的激進透明的“開放筆記本”方法下,一切都將線上釋出:實驗方案、成功的結果、失敗的嘗試,甚至是對準備出版的論文的討論。“一個簡單的維基可以構成幾乎完美的實驗室筆記本,”他宣稱。每個條目的時間戳不僅確定了優先權,而且允許任何人跟蹤每個人的貢獻,即使是在大型合作中也是如此。

布拉德利承認,有時研究人員有正當理由三思而後行,以免過於開放。例如,如果工作涉及患者或其他人類受試者,那麼隱私顯然是一個問題。如果你認為你的工作可能會導致專利,那麼專利局是否會接受維基帖子作為你的優先權證明仍然不清楚。他說,在解決這個問題之前,“典型的法律建議是:在提交申請之前不要公開你的想法。”

不過,布拉德利說,科學家越開放越好。例如,當他開始 UsefulChem 時,他的實驗室正在研究合成對抗瘧疾等疾病的藥物。但是,由於搜尋引擎可以在不需要一堆密碼的情況下索引他的團隊正在做的事情,“我們突然發現人們在谷歌上發現了我們,並希望一起工作。美國國家癌症研究所聯絡我,希望測試我們的化合物作為抗腫瘤劑。印第安納大學的 Rajarshi Guha 主動幫助我們進行關於對接的計算——計算出哪些分子會發生反應。還有其他一些人。所以現在,我們不僅僅是一個實驗室在做研究,而是一個合作的實驗室網路。”

部落格恐懼症
儘管維基正在興起,但科學家在接受最流行的 Web 2.0 應用之一:網路日誌(或部落格)方面一直出奇地緩慢。

“這與科學家接受的訓練方式背道而馳,”杜克大學遺傳學家亨廷頓·F·威拉德在 2007 年 4 月的北卡羅來納州科學部落格會議上說,這是首次專門討論該主題的全國性聚會之一。部落格的全部意義在於自發性——快速表達你的想法,即使冒著錯誤或不完整的風險。“但是對於科學家來說,這是一個艱難的轉變,”杜克大學基因組科學與政策研究所所長威拉德說。“當我們發表文章時,總的來說,我們經歷了漫長的論文起草和同行評審過程。每個詞都經過仔細選擇,因為它將永遠存在。沒有人想讀到‘與威拉德及其同事的結果相反……’。”

儘管如此,威拉德還是支援部落格。作為報紙專欄文章的常客,他認為科學家應該以一切負責任的方式發出他們的聲音。部落格正慢慢開始流行起來;由於大多數部落格允許外部人士對單個帖子發表評論,因此它們已被證明是集思廣益和各種討論的好媒介。布拉德利的 UsefulChem 部落格就是一個例子。保羅·布拉徹的 Chembark 是另一個例子。“Chembark 已經演變成化學界的飲水機,”在哈佛大學攻讀該領域博士學位的布拉徹說。“對話內容是:研究機構應該資助什麼?管理實驗室的正確方法是什麼?你欣賞老闆的哪些行為?但是,你不是圍繞一臺飲水機有五個人,而是圍繞世界各地有數百人。”

當然,對於布拉徹的主要受眾——仍在努力獲得終身職位的年輕科學家來說——這些討論可能看起來像一個雷區。許多參與者出於擔心評論可能會冒犯某些教授的敏感性,從而損害學生日後獲得工作的機會,因此使用化名。其他潛在的參與者從未參與其中,因為他們認為花在線上社群上的時間就是沒有花在撰寫下一篇出版物上的時間。“同行評審的論文是工作和晉升的基石,”PLoS ONE 的蘇里奇說。“科學家不寫部落格,因為他們得不到任何認可。”

倫敦自然出版集團的網路出版負責人蒂莫·漢納同意,信貸分配問題是廣泛採用部落格或任何其他科學 2.0 方面最大的障礙之一。(該集團的母公司麥克米倫也擁有《大眾科學》。)然而,技術本身可能會再次有所幫助。“沒有人相信科學家的唯一貢獻來自於他或她發表的論文,”漢納說。“人們理解,一位優秀的科學家也會在會議上發表演講、分享想法、在社群中發揮領導作用。只是出版物始終是你可以衡量的唯一事物。但是,現在,隨著越來越多的非正式交流線上進行,這也將更容易衡量。”

合作的回報
接受任何此類衡量標準都需要學術科學文化發生重大改變。但是對於科學 2.0 的倡導者來說,網路技術的真正意義在於它們有可能將研究人員從對優先權和出版物的痴迷關注中解放出來,轉向開放和社群,而這本來就應該是科學的標誌。“我不認為正式的研究論文會在短期內消失,”蘇里奇說。“但我確實看到了更多的合作活動在出版前後的增長。”PLoS ONE 不僅允許使用者線上註釋和評論其發表的論文,還允許使用者以 1 到 5 的等級評價論文的質量。

同時,漢納一直在積極地將自然集團帶入 Web 2.0 世界。“我們真正的使命不是出版期刊,而是促進科學交流,”他說。“我們已經認識到,網路可以徹底改變交流的發生方式。”這些努力包括:Nature Network,一個為科學家設計的社交網路;Connotea,一個模仿流行網站 del.icio.us 的社交書籤網站,但針對研究參考文獻的管理進行了最佳化;甚至是開放同行評審的實驗,將出版前的稿件提供給公眾評論。

事實上,撰寫 Blog Around the Clock 的晝夜節律專家、PLoS ONE 的線上社群經理博拉·齊夫科維奇說,科學 2.0 中的各種實驗現在正迅速湧現,幾乎不可能跟蹤它們。“這是一個達爾文式的過程,”他說。“大約 99% 的這些想法都會消亡。但有些會湧現並傳播開來。”

“我不想預測所有這些會走向何方,”胡克補充說。“但我很樂意打賭,當我們到達那裡時,我們會喜歡它。”

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