本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
科學家們向您提供所有資料,希望您能比他們更聰明
那麼你想成為一名科學家嗎?你的機會來了。我們將釋出有史以來收集的關於我們皮膚微生物的最大資料集之一。我們現在就要釋出它,在釋出之前。我們釋出它是為了讓您——在那裡的那個人,無論“那裡”在哪裡——都能提出新的假設甚至分析。我們釋出它是因為我們認為,從整體上來說,您比我們聰明得多。
圖片 1. 是時候展現你內在的羅丹了。嘿,他是在看自己的肚臍嗎?(圖片來源:維基共享資源)
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我們在這裡提供的是一種新的方法,一種可能失敗但值得嘗試的方法。當我們在學校學習科學時,我們通常學習進行科學研究的“標準方法”。在標準方法中,有四個步驟……
步驟 1 - 科學家首先提出假設,或可以檢驗的想法。歷史告訴我們,假設來源於與朋友的對話、已發表的論文、生存危機、精神閃電或釣魚之旅。
步驟 2 - 然後設計實驗或觀察來檢驗這些假設。實驗的設計應力求完美地檢驗假設,並考慮到每一種可能的意外情況。成本不是障礙。
步驟 3 - 專案設計完成後,科學家收集資料。即使科學家感到厭煩,也必須收集資料。即使科學家對完全不同的事物產生興趣,也必須收集資料。必須不斷收集資料,直到科學家變得脾氣暴躁、 disillusion 或 forlorn。
步驟 4 - 資料收集完成後,科學家必須避免猜測資料所顯示的內容,並等待分析的執行。統計分析用於排除每一個糟糕且不嚴謹的假設,直到只剩下一個最接近真相的假設。但真相永遠不是完全的真相。因此,在遇到看似真實的事物時,人們會提出更多的假設,並重複整個過程,直到退休或直到宇宙中的一切都被理解,以先到者為準。
這確實是科學。提醒學生這些步驟的教科書是正確的,但它們只說對了一部分。科學也可以用許多其他方式來完成。例如,沒有兩位諾貝爾獎獲得者以完全相同的方式進行科學研究,其他人也是如此。即使在我自己相對較小的生物學系,科學家們也以許多不同的方式進行科學研究(這也是我們在招聘新同事時,有時會對哪個候選人優秀,哪個候選人糟糕意見不一致的原因之一)。我在曾經工作或訪問過的每個部門都是如此。科學方法有很多種,成功的規則例外情況也很多。
我長期以來一直感興趣的例外之一是,究竟是誰真正執行了這一(或任何)科學過程中的每個步驟。基本上,自科學起源以來,科學家們就說服其他人為他們收集資料。
當收集資料的人是無償的並且正在上課時,我們稱他們為學生。當他們收入微薄且不上課時,我們稱他們為技術員。當他們完全無償並且還有日常工作時,我們稱他們為公民科學家或志願者。問題越大(或者科學家在非科學職責上越忙),這些資料收集者的作用就越重要。
當然,在每種情況下都有好處。對於學生來說,收集資料是通往設計自己的專案和發展自己的假設的入門途徑。對於公民來說,收集資料使他們能夠成為更大的科學事業的一部分,並且作為更大事物中的個體,他們通常不會感到收集所有資料的完全乏味。至於技術人員,嗯,祝福他們。
有趣的是,雖然科學家動員其他人參與資料收集有著悠久的歷史,但在科學的其他步驟中,公眾參與的歷史卻要少得多。這些其他步驟包括我認為幾乎無可辯駁地是最有趣的科學部分:提出假設和分析哪些假設可以被拒絕。有趣的是,這是科學過程中個人科學家似乎最有可能需要幫助的兩個步驟。在我們最近對皮膚細菌的研究中,情況確實如此。
正如我幾天前提到的,我們一直在努力解釋個體人類之間皮膚上細菌的差異。每個人的皮膚都覆蓋著細菌(沒有皮膚細菌永遠不是一種選擇,你被生命包裹著,無論你是否喜歡),問題僅僅是我們有哪些細菌以及為什麼。我們已經提出了一些假設,這些假設可能解釋特定人身上細菌的數量和種類。我們認為性別可能很重要,年齡也很重要,或者一個人的肚臍是內凹還是外凸也很重要。
使用我們最初的 60 人資料集,我們測試了許多這些假設,但到目前為止,這些假設似乎都沒有得到資料的支援(有人可能會說它們都被拒絕了,但只有 60 個人,被拒絕的假設可能只是我們資料太少而無法檢驗的假設)。現在我們有了一個更大的資料集。該資料集包括來自世界各地的 150 多個肚臍。
我們現在想做的是徵求您(無償的)幫助來生成假設。令人驚訝的是,這已經認真開始了。我每天都會收到大約十個新的假設的電子郵件,我喜歡它們!請將您的想法新增到列表中。但我們也希望徵求您的幫助來分析資料並可視化正在發生的事情。請貢獻您深夜的想法,以及您的分析和藝術技能。
事實上,我們在我們的網站(http://bbdata.yourwildlife.org/)上建立了一個新的空間,供您分享您的想法並展示您的才華。在那裡您還可以找到一個可下載的資料檔案。它包括與研究中每個人相關的資料(除了他們的姓名和其他識別符號),以及關於在其肚臍中發現的物種的資料(技術上是 OTU,或操作分類單元,僅基於我們發現的生物的基因)。
我們不確定當我們公開這些資料進行公眾分析時會發生什麼。在傳統的科學方法中,尚不清楚我們是否可以(或如何)在科學期刊上發表這些資料的最佳分析結果。期刊的構建方式不允許我們在這裡所做的事情。但也許這並不重要。畢竟,我們也為自己節省了一些有趣的科學部分。您看,在接下來的幾個月裡,我們將獲得來自北美各地另外四百人的資料。當這些資料到位後,我們可以跟進這裡出現的任何假設和分析。換句話說,我們可以根據您弄清楚的任何內容重新開始科學過程。
就這樣,我們把它留給您了——思想的火花、視覺化的藝術和精細分析的清晰度。公民科學家常常被給予殘羹剩飯來處理,即難以分類的樣本。我們正在給您好的東西,以便您也可以參與到樂趣中來。唯一的問題是您是否會參與,好吧,還有肚臍裡的奧秘到底是怎麼回事。