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智能手机和网络协作打造新一代博物学家: 热度 8 lionbin 2014-6-10 16:48; 如果说研究天体运行或者粒子对撞机之类的工作离普通人的能力太远，大多人也缺乏研究条件，那么生物学研究应该是直接与周边的环境打交道的，特别是有关生物行为和生态方面的观察，几乎不存在什么门槛，这也是目前尚存的与博物学最接近的学科了。追溯来看，那些最早的公民科学范畴的活动就是从生物观察与物候记录开始的。那么，现在还有没有博物学家？他们究竟是什么样子的？其实，那些酷爱观察自然世界复杂性的一类人仍在我们中间，只是他们如今很难被一眼认出了，因为他们不再是携带放大镜的压花收集者，不再是背着捕蝶网和猎枪的徒步行走者。更重要的是，他们手中携带的器械只是一台智能手机了。他们大多也不将博物学作为自己的专业和职业，更多的是业余爱好者和公民科学家。现代快速传播技术最明显的就是智能手机的崛起。智能手机，作为日益强大的数字文化最普遍代表，经常“被”认为是自然界的终极对立面。但是，现代技术作为工具，既可以挡住我们的视线，也可以让我们更接近于大自然。现代技术的发展影响到我们如何对自然世界进行观察、组织和分享信息。我们如何充分利用这种现代化工具来继续发展这门昔日风光无限的学科呢？显然，它应该继续扩大，超出精英、孤独的博物学家范围。利用新的数字工具，降低那些没有经过专业培训人员的进入门槛。智能手机正在扩大人们参与到生物多样性科学中的机会，允许广泛的合作者们通过社交网络收集物种，协作物种发现和实时的物种与群落制图。自然史的活力将取决于利用技术进步建立广泛的合作努力，来降低与收集、分析和共享自然史知识的壁垒。公民科学的快速增长，对于增加帮助建立自然史只是的参与人数有巨大的潜力，这个合作和公众参与的思潮需要渗透自然史研究、宣传和教育。目前这样的手机应用很多。例如，树叶快照（Leafsnap）应用，可以帮助非植物分类学家从拍摄的照片中识别树种；鸟鸣（Chirp!）应用，可以帮助用户根据鸟鸣声来识别鸟。还有一些数字数据存储库吸收了博物学家的智力贡献，拓展了他们的知识，变成大众能利用的观察自然界的武器，如康奈尔大学鸟类学实验室创建的晨鸟（eBird），意味着今天的博物学家可以在后台分享和比较他们的观察。而且，通过让公众利用这些这些工具进行观测所建立的大数据集，可为科学实验或模型提供更多的原材料，解决由于这样或那样的原因，曾经难于全面而准确地反映地面、空气或海洋状况的窘况。一些专注于自然观察的科学家是总是存在的，他们不再需要在寒冷的冬夜徒步穿过树林，但他们可以继续沐浴在日光下呼吸。他们也可以藉由公众的帮助给一些大型鸟类佩戴智能手机，并与它们时刻保持着联系。过去的环境监测，仅仅依靠政府提供的官方数据，其实并非明智之举。其实政府在环境监测、数据收集中是不完整的，因为受到有限的财政预算和政治动机的影响。全球数据集确实是不完整的、不稳定或不可靠的，甚至一些官方的报道阻碍了我们对许多数环境问题的理解，从人类接触有毒化学物质、全球再循环利用率和湿地损失到淡水质量、物种损失以及对气候变化的脆弱性等等问题。面对着这种严峻挑战，需要各种各样的全球环境信息，官方数据集似乎并不胜任这一任务。因此，当政府未能提供环境数据时，企业和公众可以来补充。越来越多的数字平台扩大了对自然史信息收集、策展和交换的参与者。这些平台是一种根本性的转变，从私人记录和个人文件，向一个更具协作性的方式转变来观察和理解我们的世界。现在许多网站致力于组织公民科学项目，许多是跨学科的项目，自然史项目的数量也正在迅速增长，比如前面所提到的数码相机抓取照片的特征识别，博物馆记录在线转录、鲸鱼和蝙蝠声音的识别。这些平台将社交媒体接口与众包识别相结合。在构建这样的网络协作中，最重要的数据来源包括两个方面：空间数据和地面数据。卫星遥感是观测地表变化的重要空间数据源，在过去十多年积累了大量的数据。但是，这些数据除了在类似土地利用规划等方面得到应用外，很少在公共政策领域使用。究其原因，主要是计算能力和规模的问题。比如，全球森林损失的计算相当于在1万台电脑上用一百万小时处理20太拉（1太拉相当于10的12次方）的像素数据，这超过了大多数国家统计机构的计算能力，也许只能通过众包的形式利用参与者们的计算资源，共同完成这个复杂的计算。从地面数据来说，公民越来越多地通过社交媒体、通过众包和开源数据库来贡献环境测量和地理信息。而配备传感器的手表、平板电脑、手机或者正在发展的更多的穿戴设备，可以让公民来监测污染物。建造全球尺度的自然史集合网络的能力从未这么大，这种能力才刚刚开始。这些项目，加上遥感技术的普及，让观察者研究跨生态系统的大尺度现象，这在以前是难以想象的。事实上，当前的技术提供了许多巨大的机会来构建在大范围尺度中相互作用的复杂过程的统一理解。前进道路上重要的挑战是野外收集自然史信息来促进跨学科研究的智能集成。全球自然史的发展需要专业团体、博物馆、大学、非政府组织和国际机构的共同努力。需要特别关注的是协作结构的问题，以及鼓励参与和数据维护、质量控制和来源。当然，要很好地采取这些策略，还有许多机制需要完善。比如，如何将问题分解成众包项目，如何激励大家的参与。总之，科学技术的发展，让人类远离自然，但又换了一种方式让人类来亲近自然、观测自然和研究自然。参考资料 Tewksbury et al. 2014. Natural history's place in science and society. BioScience, 64(4): 300-310.; 个人分类: 一起读顶刊|6042 次阅读|25 个评论

博物学家E.O.Wilson论转基因技术: 热度 5 antiscience 2011-3-5 16:53; 威尔逊（Edward Osborne Wilson，1929－）是著名的博物学家、哈佛大学生物学教授，他的论断显然不能被视为反科学。威尔逊长期担任美国总统科学顾问。他的作品曾两次获得普利策奖。 “实事求是地讲，人们对转基因技术的忧虑是很有道理的。” “转基因技术的发展给人们的道德规范带来了严峻的挑战。” “任何新的一种转基因食物对人类健康的影响都是很难预测的，而且也不会永远都安然无恙。” “被转入的基因可通过杂交从被修饰的农作物中逃逸到和该农作物生长在一起的野生近缘种中。” “基因修饰的农作物还能够通过其他途径降低生物多样性。” “许多人已经意识到：存在于食品中的基因工程产物对人类具有潜在的威胁。” （以上摘自：威尔逊著、陈家宽等译，《生命的未来》，上海世纪出版集团2005年，第140－142页）; 3329 次阅读|4 个评论

纪念法国博物学家布丰 1788年4月16日逝世: xupeiyang 2010-4-16 08:33; 　广泛的兴趣、深入的钻研和优美的文笔，是布丰的长处，也是他完成浩瀚的36卷《自然史》的保障。这部巨著内容广博，包括地球、鸟类、矿物、卵生动物等知识，是除了无脊椎动物以外的植物界和动物界的完整自然史。也许是出身贵族的缘故，布丰藐视低级的无脊椎动物，不愿降低自己的身份来研究这些动物。但是，不要因此而否定布丰的科学精神。他对实验非常重视，认为唯有实验才能澄清一些生物的概念。因此在必要时，他也会脱掉自己的豪华衬衫，亲自对动物做实验。贫困可以使人消沉，富贵可以使人浮躁，而林奈与布丰显然克服了贫困和富贵的负面影响。百科全书式的《自然史》的写作不是一朝一夕的事，必须耐得住寂寞，静下心来钻研，沉迷于声色犬马的贵族是做不到这一点的。布丰的著作给后来的研究者提供了丰富的素材，优美动人的文笔也将法国公众的兴趣引向了生物学领域中。　他认为物种是可变的。生物变异的原因在于环境的变化；环境变了，生物会发生相应的变异，而且这些变异会遗传给后代（获得性遗传）。他相信构造简单的生物是自然发生的，并认为精子和卵巢里的相应部分是组成生物体的基本成分，他不赞成先成论而支持渐成论。 http://baike.baidu.com/view/60776.htm?hh=255; 个人分类: 历史事件|1901 次阅读|0 个评论

地球科学原理之四做一个“博地”学家: rock6783 2009-3-6 08:32; 地球科学原理之四做一个博地学家广东海洋大学廖永岩（电子信箱： rock6783@126.com ）前面 3 回，我们已简单介绍了太阳系和地球的部分基础知识。有了这些基础知识，我们现在来分析地球演化和构造运动的动力学问题。研究地球，就是要用地球系统科学的观点来阐明地球演化的一般规律。地球系统科学是一种新的地球观，是近十余年来人们认识地球所取得的重大进展。地球是一个巨大的系统，地球科学应当作为一门系统科学来研究，这已经成为当前全世界学术界的共识。地球系统科学就是从整体论（ Holism ）的观点出发，研究地球这个大系统内各个子系统，即各圈层内部以及圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。过去地球科学内各分支学科，只注重研究各特殊子系统的内部，及其在特定时间内的结构与作用过程。例如，现代的大气圈是由气象学与大气物理学研究的；现代的水圈是由海洋学、陆地水文学、水文地质学和冰川学来研究的；现代的生物圈是由生物学来研究的；远古时代的大气圈、水圈和生物圈主要是由地质学来研究的；地壳主要由地质学、地球学、地球物理学以及地球化学来研究的；地幔与地核则主要由地球物理学、地球化学与宇宙化学来研究；尽管各学科的研究对象和内容都很明确，但却都局限在某一个特定的时间与空间范围内。地球系统科学则更注意把地球当做一个行星从整体上来认识，进行各种时间尺度演化的研究，而不受地球各原有分支学科的局限。这是一种更广阔、更全面的地球观。传统的地球科学的各分支学科，对人类从地球的各个侧面去深化认识，积累了大量的资料，获得了大量地球演化的证据，对地球科学起到了积极的奠基作用，但在思想上都不免存在一定程度的局限性。达尔文时代，科学家大多称博物学家。后来，随着科学知识的大爆炸，做一个博物学家已不现实，博物学家慢慢成了专家。但现在，为了整体和系统地研究地球，地球工作者，必须做一个博地学家，即对地球学科的所有分支学科都精通的学家。其实，也只有真正的博地学家，才可能最终解决地球科学的问题。地球是一个复杂的系统，这表明它是由大量不同的、而且具有强相互作用的单元（子系统）所组成的系统。正是地球的各子系统之间发生的强相互作用而自发地涌现出系统总体性状、结构与动力学行为。地球各圈层的相互作用，就是其子系统相互作用的典型例子。下面，我们用地球系统科学的思维方式，对地球，特别是地球的演化及其动力学，进行系统分析。人类研究地球的演化，特别是构造运动及其动力来源由来已久，曾经提出过各种各样的假说。例如地球膨胀说、地球收缩说、地球脉动说、地槽与地台说、海底扩张说、地幔对流说、地幔柱假说和板块构造说等。虽然各种地球假说都是建立在一定的事实基础上，但其特点也正是：每一种假说只考虑一定的事实，而对其他事实则抛置不顾。或者说，目前为止所提出的各种学说，都在把地球作为一个复杂系统及其各子系统的相互作用方面考虑得还不够。所以，由于高新技术观测成果的不断涌现，各种假说经常面临着新的挑战。任何一种合理的地壳动力学或地球动力学假说，至少要满足以下一些原则： 1 、能对全球的构造特征及其空间分布规律和构造演化过程做出解释； 2 、所依赖的动力因子既有足够的能量，其作用方式又能合理地说明构造变形场的特征； 3 、应符合物理学的基本原理和地球内部物质的物理 - 化学性质（马宗晋等， 2003 ）。从这些判别条件看，迄今为止还没有一种地球动力学假说是完善的。后面几回，我们将就目前已提出的各种假说进行综合分析。通过对这些假说及其所提供的证据进行比较，把地球看成一个各子系统之间进行相互作用的复杂系统，定性地模拟出一个能吻合目前已提出的各种假说的正确证据，又符合能量规律和目前已知的、得到公认的地质事实的假说。那么，目前为止，人类已提出的在地学界有一定影响的有关地球演化或动力学方面的假说有哪些？且听下回分解。未完，待续。下回预告：地球科学原理之五左右地球科学发展的重要假说参考文献：马宗晋，杜品仁，洪汉净 . 地球构造与动力学 . 广州 : 广东科技出版社 .2003 ， 1-130 （注：本地球科学原理系列，是根据廖永岩著，海洋出版社（ 2007 年 5 月）出版的《地球科学原理》一书改编而来，转载者请署明出处，请不要用于商业用途）; 个人分类: 地球科学|4246 次阅读|3 个评论

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