Rapport 2019 du S7

Science et confiance
Science and Trust
Summit of the G7 science academies

Royal Society - Canada Académie des sciences - France Deutsche Akademie der Naturforscher - Germany Leopoldina Accademia Nazionale dei Lincei - Italy Science Council -Japan Royal Society - United Kingdom National Academy of Sciences - United States of America	Intelligence artificielle et société La science citoyenne à l'ère de l’Internet Science et confiance

La science citoyenne à l'ère de l’Internet

Résumé exécutif

La science citoyenne, définie comme étant « la science menée par des citoyens qui ne sont pas des scientifiques professionnels », évolue rapidement, du fait de la démocratisation du savoir, de l'avènement des nouvelles technologies de communication, et d'un accès plus ouvert à l'information que dans le passé.

La première composante de la science citoyenne du XXI siècle est la « recherche participative » qui existe depuis longtemps. La recherche participative est effectuée par des personnes ayant reçu une formation scientifique initiale limitée, et qui participent à des projets de recherche animés par des experts qualifiés. Elle prend aujourd'hui la forme de nombreux projets à travers le monde, impliquant des millions de personnes et des milliards de données collectées.

Une deuxième composante de la science citoyenne qui a émergé au XXI siècle implique des personnes ayant reçu une solide formation scientifique de base, mais qui exercent leur activité scientifique en dehors des murs des systèmes de recherche professionnels. Ces personnes pratiquent la science dans des communautés virtuelles, publiques ou privées ou dans des installations privées. Cette catégorie de science citoyenne est nommée ici « recherche hors-murs » .

À l'ère d'Internet, la valeur potentielle de ces approches de recherche est élevée : la recherche participative peut contribuer à améliorer la compréhension qu’a le public de la science et de la méthode scientifique, et peut donc jouer un rôle dans la démocratisation du savoir et de l'apprentissage. La recherche hors-murs fournit l’opportunité de faire progresser les connaissances et l'innovation d'une manière qui était auparavant inaccessible aux organismes de recherche universitaires, gouvernementaux ou industriels, et constitue une occasion - largement utilisée par l'industrie - de découvrir des individus talentueux en dehors du système de recherche standard.

En face de ces avantages potentiels il y a des risques, en particulier en ce qui concerne l'évaluation des résultats découlant de la recherche participative et de la recherche hors-murs. Ces résultats sont en effet souvent diffusés par divers canaux en dehors du système traditionnel d'« évaluation par les pairs ». Un autre risque est que les lignes directrices en matière d'éthique et les règlements de sécurité qui s'appliquent à la recherche effectuée dans le cadre professionnel ne soient pas suivis par les praticiens de la science citoyenne. À cet égard, il faut donc imaginer des mesures nouvelles de prévention et de contrôle à destination de la science citoyenne .

Il faut enfin souligner que le développement de la science citoyenne exige un effort accru pour la formation scientifique du citoyen à tous les âges, dès l'école, et que celle-ci doit intégrer des approches incluant au côté des sciences naturelles et l’ingénierie les arts, les sciences humaines et sociales, le droit, l'éducation, et l'éthique.

Recommandations

Les recommandations détaillées se trouvent à la fin de la déclaration.

• Repenser l'enseignement scientifique afin qu’il permette aux élèves et étudiants d'entreprendre plus tard des recherches scientifiques, qu’elles soient dans un cadre professionnel ou citoyen.

• Identifier des mesures permettant à la science citoyenne d’éviter ou atténuer d’éventuels écarts aux règles éthiques, ou des risques en matière de sécurité.

• Promouvoir le codéveloppement de la science citoyenne et de la recherche menée en laboratoire. n Permettre aux praticiens de la science citoyenne d'adopter la culture existante en matière de communication et d'évaluation de leurs contributions scientifiques.

• Créer des programmes de financement spécifiques pour la science citoyenne.

• Promouvoir des systèmes d'information permettant de documenter les thèmes et les résultats de la science citoyenne.

Introduction

L’organisation du système de recherche professionnel, dans son acception moderne, n'a pas toujours existé. Dans le passé, de nombreuses recherches scientifiques ont été menées par des individus isolés qui collaboraient et échangeaient des idées à travers le monde. La création d'observatoires en astronomie et le développement de jardins botaniques en sciences de la vie furent l’exemple du développement d’une organisation structurée et systématique de la recherche. Au cours de la seconde moitié du XIX siècle, la recherche scientifique s'est enracinée principalement dans les universités, dans des institutions de recherche gouvernementales publiques et dans des laboratoires industriels. Cette organisation a fourni aux chercheurs l'environnement technique et intellectuel nécessaire. Parce que les laboratoires de recherche ne peuvent pas travailler en vase clos, la nécessité de coopération entre les équipes de recherche fondamentale de différentes spécialités (souvent dans les universités) et leurs partenaires de l'industrie ou des organisations de recherche publiques a été reconnue et soutenue par divers moyens organisationnels.

La seconde moitié du XX siècle a vu l'essor de la « science citoyenne ». Dans la majorité des cas, la science citoyenne a été menée par des citoyens travaillant en collaboration plus ou moins étroite avec des universités, des instituts de recherche et des laboratoires industriels.

Au XXI siècle, le citoyen a de plus en plus la possibilité de s'engager plus profondément dans la recherche scientifique. C'est la conséquence :

• de la démocratisation du savoir, liée au développement général de l'enseignement supérieur depuis la Seconde Guerre mondiale ;

• de la révolution Internet, qui s'accompagne de la diffusion d'équipements électroniques performants et de logiciels d'analyse permettant aux citoyens ordinaires d'accéder à - et de produire - des rapports, des analyses, des images et même des données (par exemple dans le domaine environnemental) ;

• de l'évolution générale vers une science ouverte qui permet l'accès public - essentiel pour une science reproductible - aux données, aux méthodes de la recherche scientifique et aux résultats de cette recherche.

La présente déclaration formule des recommandations sur deux catégories de « science citoyenne ». La première, qui domine numériquement, est la recherche participative effectuée par des citoyens qui n'ont pas nécessairement reçu une formation en recherche scientifique. Elle est désignée ici sous le vocable de recherche participative . C’est cette activité qui a été baptisée au départ « science citoyenne ».

Il en existe de nombreux exemples historiques, comme ceux de Buffon et Lacepède en France qui s'appuyaient sur un vaste réseau de correspondants pour leur Histoire Naturelle, ou comme Darwin au Royaume-Uni.

Une deuxième catégorie, plus récente, de science citoyenne concerne des personnes ayant reçu une formation scientifique avancée, mais travaillant isolément - ou dans des communautés virtuelles - pour conduire des projets de recherche en dehors des environnements contrôlés établis (universités, systèmes de recherche gouvernementaux ou industriels). Cette seconde catégorie de science citoyenne est nommée ici « recherche hors-murs ».

Les académies des sciences évaluent dans ce texte ces orientations de recherche, leur utilité, la qualité des nouvelles pratiques et proposent un ensemble de recommandations pour une meilleure reconnaissance et une meilleure intégration de ces efforts. Ces recommandations visent à réaliser le plein potentiel et à garantir la qualité de toutes les formes de « science citoyenne ».

Les nouvelles tendances de la science citoyenne

À ce stade, il est utile de décrire certaines des tendances qui caractérisent la science citoyenne, en soulignant que sa portée et ses caractéristiques diffèrent grandement selon les domaines, reflétant en cela le large éventail de pratiques disciplinaires qui constituent la science. Pour ce faire, nous examinerons successivement les deux composantes identifiées précédemment. Ensuite, nous conclurons en soulignant le grand potentiel de la science citoyenne, ses opportunités et ses risques.

Une catégorie bien établie de « science citoyenne » : la recherche participative

On constate une expansion considérable de l’activité de recherche participative dans la collecte de données sur la biodiversité (par exemple www.inaturalist.org), l'astronomie (par exemple, www.zooniverse.org, qui héberge également des projets sur de nombreux autres sujets), la collecte de données météorologiques (comme l'illustre le Met Office au Royaume-Uni ) et l'observation de la qualité de l'air. Le partenariat entre les citoyens et les chercheurs professionnels a donné lieu à des milliers de projets à travers le monde, impliquant des millions de personnes et des milliards de données collectées. Certains de ces projets d’envergure sont dotés de systèmes sophistiqués destinés à assurer la qualité des données (voir : ebird.org, www.iNaturalist.org, www.ispotnature.org) et qui associent méthodes d’apprentissage, d’analyse automatisée d’images, de visualisation des données avec l’expertise humaine. Une fois la qualité des données assurée, celles-ci sont transférées dans de grands entrepôts de données tels - aux États-Unis - le Global Biodiversity Information Facility (GBIF), où elles sont mises à la disposition de la communauté scientifique.

La recherche participative a notamment pris une importance considérable en médecine. Il est aujourd'hui difficile de concevoir une recherche médicale, qu'elle soit épidémiologique, diagnostique ou thérapeutique, sans la participation directe des patients à l'effort de recherche. Ceci a conduit à l'émergence de la notion de patient-expert, souvent par le biais d'associations de patients (la recherche sur le sida est un bon exemple de cet engagement). De plus, les patients peuvent partager les données entre eux s'ils le souhaitent, alors que les médecins ne peuvent le faire sans leur accord. Cela ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine de la recherche épidémiologique, mais aussi mène à de nouvelles préoccupations éthiques.

Une catégorie émergente de la science citoyenne : la recherche hors-murs

Le XXI siècle voit l'émergence de nouvelles formes de science citoyenne, qui – à nouveau - impliquent des scientifiques non professionnels (c’est-à-dire n’étant pas officiellement affiliés à une université, à une institution gouvernementale ou industrielle ou payés par elle : c’est la définition de la recherche hors-murs). Cependant, contrairement à la plupart des recherches menées dans le cadre de la recherche participative, les participants à cette seconde catégorie de recherche citoyenne ont une formation scientifique (ils sont souvent titulaires d'un doctorat ou d'une maîtrise) et sont généralement compétents dans l'utilisation de technologies et méthodes novatrices. La recherche hors-murs entretient souvent des liens assez souples avec les laboratoires de recherche conventionnels ou agit en tant que source de brevets et de start-ups par ses interactions avec l'industrie et les entreprises.

Une première catégorie de recherche hors-murs se compose d'individus ou de petits groupes répondant à des défis et à des concours. Le recours aux compétitions pour résoudre des problèmes complexes jugés importants, en faisant ouvertement un appel général aux talents, n'est pas nouveau. Un exemple historique en est le Longitude Prize , créé en 1714 par un comité parlementaire anglais, conseillé par Isaac Newton et Edmond Halley. Ce prix a récompensé le défi consistant à mesurer la longitude avec précision. Mais, là encore, l'accès à Internet a changé l'échelle de cette pratique en permettant la diffusion mondiale des sujets des défis, en facilitant la création d'équipes éphémères géographiquement dispersées et en rendant les ensembles de données aisément accessibles à tous . Cette approche est particulièrement active dans le domaine des sciences de l'information, domaine essentiel pour les grandes entreprises numériques qui, par leurs énormes ressources financières, jouent un rôle majeur dans la mise en place de ces concours et la récolte de leurs résultats. La recherche hors-murs est également très active dans les domaines des technologies de l'espace et des transports.

Une deuxième catégorie de recherche hors-murs est portée par le mouvement « Do It Yourself » (DIY), qui concerne des domaines dans lesquels les outils techniques ou logiciels avancés sont facilement disponibles, souvent via Internet. Ainsi, des individus isolés ou des petits groupes - physiques ou virtuels - peuvent s'impliquer dans des projets ambitieux. C'est le cas, par exemple, des applications spatiales, des dispositifs biomédicaux ou – de façon naissante - de la biologie, avec la possibilité de développement d'organismes génétiquement modifiés (biologie dite « de garage »). Ceci pose manifestement un problème sérieux de sécurité et de sûreté, dans la mesure où les résultats de ces activités peuvent avoir de vastes répercussions sur la vie des autres.

Développements potentiels de la science citoyenne

Le mouvement actuel vers une science ouverte, que les académies soutiennent activement, est une nouvelle opportunité de développement pour la science citoyenne. Les citoyens ont, ou auront bientôt, accès à des ressources qui étaient auparavant disponibles presque uniquement au profit des chercheurs de laboratoire : une première ressource clé sera l'accès complet et gratuit à la plus grande partie de la littérature scientifique. Selon les principes de la « recherche reproductible », les détails des protocoles de recherche, des données sources et des codes des programmes - le cas échéant - doivent être décrits avec suffisamment de précision pour faciliter la diffusion du savoir-faire expérimental. Ces ressources comprennent de puissantes techniques d'analyse, y compris des outils d'intelligence artificielle, qui sont d’application large.

On peut également prédire que les activités de science citoyenne, qu’elles soient « participative » ou « hors-murs », vont se développer parce qu'elles correspondent au désir général de liberté, d’implication et d'autonomie des citoyens, et aux possibilités techniques offertes par l'Internet et les autres technologies de communication qui sont alimentées par de vastes ressources sous contrôle privé. On observe ce mouvement dans presque toutes les activités humaines, et il y a peu de raisons de croire que la recherche scientifique fera exception.

L'expansion prévisible de la science citoyenne, en particulier dans la catégorie « hors-murs », a déjà et aura d'importantes conséquences économiques. En raison de son potentiel d'innovation et de flexibilité, la recherche hors-murs est, et sera, partie prenante de développements industriels. L'industrie ne peut qu'être attentive à ces tendances, compte tenu de ses propres intérêts en matière de propriété intellectuelle et de protection par brevets. Ces activités sont également à l'origine de créations d'entreprises dans les technologies numériques ainsi que dans d'autres domaines tels que l'industrie spatiale et la biologie synthétique. Certaines conséquences attendues de ces évolutions sont positives tandis que d'autres soulèvent des questions et des inquiétudes.

Dans toutes ces situations, il est extrêmement important qu'existent des mécanismes permettant au public, aux médias et à toute personne d'évaluer les annonces scientifiques sur la base de la qualité et de la robustesse de la méthodologie de recherche employée. On peut imaginer que l'évolution des diverses formes de science citoyenne se fera dans le cadre d’un système mondial de contrôle de qualité surveillé par des professionnels, incluant un détecteur de « mauvaise science», qui aurait les ressources considérables et la diversité des connaissances nécessaires pour signaler les cas présumés de résultats scientifiques médiocres.

Aspects positifs

• Le nombre croissant de scientifiques non professionnels participant à des activités de recherche permettra à une plus grande quantité de personnes de mieux appréhender la science pour le bien commun, d'accroître la confiance du public dans la science et de renforcer la place de l'expertise scientifique dans la décision publique.

• Le développement de la science citoyenne peut permettre d’intégrer le savoir de différentes communautés (par exemple les communautés autochtones en Amérique du Nord) ; il peut permettre de collecter plus rapidement et/ou plus économiquement des données dans certains domaines, et même d'avoir accès à des projets de recherche tout simplement inimaginables « dans les murs » des laboratoires. Au-delà, une relation harmonieuse entre la recherche « dans les murs » des institutions de recherche et la recherche citoyenne pourrait produire des bénéfices encore plus fructueux.

• La science citoyenne est une nouvelle occasion de découvrir des individus talentueux en dehors de l’organisation conventionnelle des carrières scientifiques et éventuellement de trouver de nouvelles idées pour répondre aux grandes questions du moment. Cette possibilité est largement utilisée par l'industrie, en particulier dans les technologies de l'information et de l'espace.

• La science citoyenne peut être utilisée pour résoudre des défis majeurs (par exemple seti@home). Préoccupations

• Les praticiens de la science citoyenne ne doivent pas être vus comme une ressource de substitution aux scientifiques professionnels.

• La science citoyenne peut manquer de normes de qualité, principalement en raison de l'absence du système habituel d'évaluation par les pairs. Des résultats de mauvaise qualité non mis à l’épreuve pourraient alors diminuer la confiance du public dans la science en général.

• Le problème de la reproductibilité des résultats scientifiques est déjà devenu préoccupant dans le cadre de la science académique et des précautions spécifiques ont été suggérées pour réduire le flot de rapports de recherche non reproductibles. Ces précautions devront être adaptées aux projets scientifiques citoyens.

• Il est potentiellement inquiétant que des recherches puissent être trop facilement entreprises sans le contrôle des cadres éthiques et moraux et des règles de sécurité imposées aux institutions « traditionnelles » dans des domaines sociétaux clés (par exemple, la génétique et les organismes pathogènes).

Six recommandations

Les principales recommandations, interdépendantes, sont les suivantes.

• Repenser l'enseignement scientifique pour permettre aux élèves et étudiants d'entreprendre plus tard des recherches scientifiques, qu’elles soient dans un cadre professionnel ou citoyen

Dans un monde que les sciences et technologies de l'information transforment en permanence, il est nécessaire de repenser l'éducation et de mettre au point de nouvelles méthodes d'apprentissage tout au long de la vie, permettant d’acquérir des connaissances multidisciplinaires rationnelles, facilement accessibles et validées.

Il faudra pour cela prendre les mesures suivantes:

• Développer et mettre en œuvre - dès que possible et dès l'école primaire - de nouveaux modes d'apprentissage et de nouvelles méthodes de travail en commun, permettant d’obtenir des résultats scientifiques de qualité. Il faudra donner aux écoles les ressources en termes de professeurs de sciences et d'équipement pour initier les élèves à la pratique des sciences.

• Former les élèves et les étudiants, le plus tôt possible, au raisonnement abstrait et numérique, car ceux-ci sont fondamentaux pour saisir des concepts tels que l'induction, la déduction, les probabilités, les relations non linéaires et toutes les bases de la recherche empirique.

• Encourager les institutions à jouer un rôle important dans la validation des nouveaux outils de formation et d'information (comme les e-encyclopédies) permettant la mise à jour des connaissances dans les différents champs disciplinaires et leur mise à disposition du public.

• Identifier des mesures permettant à la science citoyenne d’éviter ou atténuer d’éventuels écarts aux règles éthiques, ou des risques en matière de sécurité

Les procédures de contrôle existantes doivent être adaptées à la science citoyenne, afin d'éviter d'éventuels détournements, et afin de veiller à ce que les directives éthiques et les règles de sécurité y soient respectées, notamment dans les domaines de la biologie et de la médecine.

• Promouvoir le codéveloppement de la science citoyenne et de la recherche menée en laboratoire

Une interaction étroite - y compris au stade de la formation - entre la science citoyenne et la communauté scientifique professionnelle est mutuellement bénéfique et est importante pour la validation des résultats. Cette interaction doit s'effectuer dans la confiance et le respect mutuel. Idéalement, chaque citoyen impliqué devrait avoir une compréhension minimale des enjeux scientifiques et technologiques. Inversement, les laboratoires doivent être attentifs aux questions soulevées par la communauté.

Cela nécessite :

• d’affecter des fonds et du personnel spécifiques aux activités de mentorat, à la diffusion de la méthodologie scientifique et à la surveillance de la qualité et de la reproductibilité de la recherche ;

• que les sciences humaines et sociales soient intégrées pour aider à identifier les facteurs et les stratégies d'un codéveloppement fructueux entre la recherche citoyenne et la recherche en laboratoire.

• Permettre aux praticiens de la science citoyenne d'adopter la culture existante en matière de communication et d'évaluation de leurs contributions scientifiques

Les nombreuses réflexions sur l'amélioration de l'évaluation de la recherche et de la qualité de la diffusion des résultats devraient être étendues et/ou adaptées pour inclure la science citoyenne, en tenant pleinement compte de la spécificité de ce type de recherche. Des méthodes innovantes sont nécessaires pour fournir une évaluation indépendante des résultats et des canaux de diffusion qui garantiront un niveau de qualité acceptable. Le déploiement actuel de méthodes aidant les utilisateurs à identifier les fausses nouvelles sur la Toile devrait également concerner la publication de résultats de la recherche. On peut enfin imaginer un développement maîtrisé de la science citoyenne et des outils appropriés lui permettant de s’évaluer elle-même avec des normes d'examen et de robustesse comparables à celles qui sont appliquées aux laboratoire traditionnels.

• Créer des programmes de financement spécifiques pour la science citoyenne

La science citoyenne, dans les nombreux domaines mentionnés dans l'introduction, apporte des données et une expertise inestimables. La valeur monétaire apportée par sa main-d' œuvre est difficile à évaluer, mais il est probable qu'elle est assez importante. Inversement, les organismes nationaux et internationaux pourraient envisager de dégager un soutien financier pour la science citoyenne, supplémentaire à celui apporté à la recherche scientifique menée dans les cadres professionnels. Des mesures de financement internationales spécifiques pourraient être coordonnées par les académies dans des domaines d'intérêt mondial commun, tels que les Objectifs de Développement Durable. Dans ce contexte, il sera important de prendre en compte le fait que certains domaines se prêtent davantage aux activités scientifiques citoyennes que d'autres, qui, par exemple, ne peuvent être poursuivis qu’en accédant à un équipement coûteux ou à un environnement de laboratoire sûr.

• Promouvoir des systèmes d'information permettant de documenter les thèmes et les résultats de la science citoyenne

Aller vers une information complète sur les projets de science citoyenne menés dans les pays du G7 et ailleurs est un objectif qui pourrait être atteint en créant une plate-forme commune internationale pour la collecte et la diffusion de ces informations, par exemple sous l'égide du Conseil international de la science (ISC). Cela permettrait notamment à la science citoyenne en tant que telle de devenir un objet de recherche pour les sciences humaines et sociales.

Références

Bürgerschaffen Wissen (2016). Citizen Science Strategy 2020 for Germany .
https://www.buergerschaffenwissen.de/sites/default/files/assets/dokumente/gewiss_cs_strategy_englisch.pdf

Haklay M. (2015) Citizen science and policy: a European perspective , Washington DC :
https://www.wilsoncenter.org/sites/default/files/Citizen_Science_Policy_European_Perspective_Haklay.pdf

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http://www.sciences-participatives.com/Rapport National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (2018). Learning through citizen science: enhancing opportunities by design . Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/25183

Ryan S. F. et al. (2018). The role of Citizen Science in addressing grand challenges in food and agriculture research. Proceedings of the Royal Society B .
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Sobel D. (1995). Longitude. The true story of a lone genius who solved the greatest scientific problem of his time . Walker and Company. New York.

Citizen science in the Internet era

Executive summary

Citizen science is by definition carried out by citizens who are not « scientific professionals ». It is changing rapidly, as a result of the democratization of knowledge, new and faster communication technologies and increased open access to information.

A first - and major- component of citizen science is the 21 century version of the long established « Community-Based Participatory Research ». CBPR is usually performed by people with little formal scientific training participating in research projects coordinated by trained experts. It now takes the form of many projects across the world involving millions of people and billions of data items collected. A second emerging component involves individuals having a solid scientific background, but working outside the walls of the usual professional research systems. They do science in public or private virtual communities or in private settings. This category of citizen science is referred to, here, as “Beyond The Walls Research ” (BTWR).

In the present Internet era, the potential value of these approaches to research is high: CBPR may contribute to improving public understanding of science and the scientific method, and can thus play a role in democratizing knowledge and learning. BTWR offers an opportunity to advance knowledge and innovation in ways that were previously inaccessible to the academic, government or industrial organizations of research, and constitutes an opportunity – widely used by industry - to discover talented individuals outside the standard research system.

Alongside these potential benefits come risks, especially around the evaluation of results stemming from CBPR and BTWR. These results are often disseminated through diverse channels outside the traditional peer-review system. There are also risks that ethical guidelines and safety regulations that apply to research carried out in the standard professional framework are not followed by those engaged in this new citizen science and, therefore, there is a need for anticipation and control.

Finally, the development of citizen science requires an increased effort in the scientific training of the citizen at all ages, starting at school, and the integration of perspectives in the arts and humanities, law, education, social sciences and ethics as well as natural sciences and engineering.

Recommendations

The detailed recommendations are at the end of the statement.

• Rethink scientific education to equip students to undertake citizen science or professional research later on.

• Take action to avoid or mitigate ethical lapses and security risks of citizen science.

• Promote the co-development of citizen science and laboratory-based research.

• Enable citizen scientists to adopt existing culture of reporting and assessing scientific contri- butions.

• Create specific funding programs for citizen science.

• Promote information systems to document themes and results of citizen science.

Introduction

The concept of a professional research system in the modern sense has not always existed. Many early scientific investigations were carried out by isolated individuals collaborating and exchanging ideas across the world. Examples of structured and systematic organization of research were the creation of observatories in astronomy and the development of botanical gardens in life science. From the second half of the 19th century, scientific research planted its roots mainly in universities, specialist institutions and industrial laboratories, which provided the researchers with the necessary technical and intellectual environment. Research laboratories cannot work in isolation. The necessity of cooperation between basic research teams (often in universities) of different specialties, and their partners in industry or government was soon acknowledged and supported by a variety of organizational means.

The second half of the 20th century saw the rise of “citizen science ”. In a majority of situations, citizen science was carried out by citizens working in more or less close collaboration with universities, research institutions and industrial laboratories.

In the 21st century, the citizen is enjoying increased opportunities to engage more deeply than before in scientific research. This is the consequence of:

• The democratization of knowledge, linked to the general pursuance of higher levels of education since World War II.

• The Internet revolution accompanied by the dissemination of high-performance electronic equipment and analysis software giving ordinary citizens access and the ability to report, analyze, visualize and even produce data (e.g. in the environmental field).

• The broad move towards open science allowing public access to data, scientific research methods – essential for reproducible science – and to results of this research.

This statement makes recommendations on two categories of “citizen science ”.

The first one, which is predominant, is participatory research done by citizens who have not necessarily received training in scientific research. It was this activity that has been historically named “citizen science ”. Here, we denote it as “Community-Based Participatory Research (CBPR) ” . There are many historical examples, like those of Buffon and Lacépède in France who relied on a vast network of correspondents for their “Histoire Naturelle ” or like Darwin in the United Kingdom.

A second and more recent category of citizen science involves scientifically trained individuals working in isolation, or in virtual communities, to develop projects outside established controlled environments (university, government or industry research system). We refer to this category of citizen science as “Beyond The Walls Research ” (BTWR).

Herein, the Academies of Sciences assess these research orientations, their utility, the quality of the new practices, and propose a set of recommendations for a better recognition and integration of these efforts. These recommendations are intended to achieve the full potential and guarantee the quality of all kinds of “citizen science ”.

New trends in citizen science

At this stage it is useful to describe some of the trends that characterize citizen science, noting that its reach and characteristics differ greatly by discipline, reflecting the wide range of disciplinary practices that exist across the science base. This is conveniently accomplished by successively considering the two components identified previously. Then we conclude by analyzing the great potential of citizen science, its opportunities and risks.

An established category of citizen science: “Community-Based Participatory Research ”

There has been a considerable expansion of CBPR in domains covering biodiversity data collection (e.g. www.inaturalist.org), astronomy (e.g. www.zooniverse.org, which also hosts projects on many other topics), weather data collection (as exemplified by the Met Office in the UK ), and air quality observation. The partnership between citizens and professional researchers has resulted in thousands of projects across the world involving millions of people and billions of collected data items. Some of these large-scale projects feature sophisticated systems for ensuring data quality (see: ebird.org, www.iNaturalist.org, www.ispotnature.org) that involve a combination of machine learning and vision, data visualization and human expertise. Once the quality of the data is assured, it is transferred into major data repositories such as – in the US - the Global Biodiversity Information Facility where it is made available to the scientific community.

CBPR has in particular taken considerable importance in medicine. It is now difficult to conceive medical research, either epidemiological, diagnostic or therapeutic, without patients directly participating in the research effort. This has led to the emergence of the patient-expert notion, often via patient associations (AIDS is a good example of this engagement). Moreover, patients can share data amongst themselves if they wish, while doctors cannot do so without their approval. This opens new opportunities in epidemiological research, and new ethical concerns as well.

An emerging category of citizen science: “Beyond The Walls Research ”

The 21 century is seeing the rise of new forms of citizen science. They involve non-professional scientists (i.e. they are not scientists formally affiliated to, or paid by, university, government or industrial institutions) as in CBPR. However, by contrast to most of CBPR, the participants in this kind of citizen research are people trained in science (often holding a PhD, or a Master’s degree) and generally competent in using innovative technologies and methods. This research is done “beyond the walls ” of university, government or industry research laboratories. BTWR is often loosely linked to conventional research laboratories or acts as a source of patents and startups through its interactions with industry and business.

A first class of BTWR comprises individuals or small groups responding to challenges and commissions. Resorting to contests to resolve complicated problems deemed important, by openly calling upon the talents of others is nothing new. A historical example is the Longitude Prize, created in 1714 by an English Parliamentary committee; advised by Isaac Newton and Edmond Halley, it rewarded the challenge of accurately measuring longitude. But, here again, the internet access has changed the scale of this practice by permitting worldwide dissemination of contest subjects, facilitating the creation of geographically scattered ephemeral teams and easily making datasets available to everyone . This approach is particularly active in data science, an essential field for large digital companies that, with their enormous financial resources, play a major role in setting up these contests and harvesting their results. BTWR is also quite active in the domains of space and transportation technologies.

A second class of BTWR projects triggered by the “Do It Yourself ” (DIY) movement concerns fields in which the advanced tools, techniques or software are readily available, often via the Internet. Hence, isolated individuals or small groups - physical or virtual - can get involved in ambitious projects. This is exemplified in domains ranging from space applications, biomedical devices, or biology with the development of genetically modified organisms ( “DIY biology ”). There is clearly a serious issue of security and safety when results of these activities may have broad implications for the lives of others.

Potential developments of citizen science

The present movement towards open science, which Academies support actively, is a new opportunity for citizen science. Citizens already do or will soon enjoy access to resources that were previously available almost uniquely to laboratory-based researchers: a first key resource will be the full and free access to (most of) the scientific literature. The principles of “reproducible research ” provide that the details of the research protocols, source data and codes of the programs – if any – should be described with sufficient details to facilitate the dissemination of experimental know-how. These resources include powerful analysis techniques, including artificial intelligence tools, which are of very wide applicability.

CBPR and BTWR activities can also be predicted to grow because they correspond to citizens’ desire for freedom, inclusion, and autonomy, with the technical possibilities offered by the Internet and other communication technologies powered by vast resources under private control. This movement is observed for almost all human activities, and there is little rationale to believe that research will be an exception.

The predictable expansion of citizen science, particularly in the BTWR category, already has, and will have, important economic consequences. Because of its potential for innovations and flexibility, BTWR is, and will be, part of industrial developments. Industry cannot but be attentive to these trends, in light of its own interests in terms of intellectual property and patent protection. These activities are also a source of start-ups in digital technologies as well as in other fields, e.g. space industry and synthetic biology. Some expected consequences of these developments are positive while others raise questions and worries.

In all these situations, it is extremely important that there are mechanisms for members of the public, the media and others to assess scientific announcements on the basis of the quality and robustness of the research methodology. One can imagine a development of the several forms of citizen science into a professionally monitored global quality control system, a “poor science ” detector, providing the considerable resource and diversity of knowledge required to flag cases of suspected poor scholarship findings.

Opportunities

• The increasing number of non-professional scientists involved in research activities will allow an improved appreciation of science by a larger more diverse number of people for the common good, augment trust in science, and strengthen the place of scientific expertise in public decision-making processes.

• Citizen science undertakings can enable the integration of knowledge systems from different communities (e.g. Indigenous communities in North America) and the gathering of data more quickly and/or more economically in some fields, or even to have access to research projects simply unimaginable in the within-the-walls context. Beyond that, a harmonious relationship between the two research modalities could yield even more fruitful benefits.

• Citizen science is a new opportunity to discover talented individuals outside conventional scientific career structures and possibly new ideas to answer the big questions of the moment. This opportunity is widely used by industry, particularly in information and space technologies.

• Citizen science can be utilized to resolve major challenges (e.g. seti@home).

Concerns

• Citizen science should not be a substitute for professional trained scientific workers.

• Citizen science may lack standards mainly due to the absence of an independent reviewing system. Unchallenged poor quality findings could diminish public confidence in science more generally.

• The problem of replicability has already become a big issue in academic science and specific precautions have been suggested to curtail the flood of nonreplicable research reports. These precautions will have to be adapted to handle the outcome of citizen science projects (CBPR and BTWR).

• It is potentially worrying that research could be too easily undertaken without control of the ethical and moral frameworks and the safety regulations imposed on “traditional ” institutions in key societal matters (e.g. genetics and pathogenic organisms).

Six recommendations

The main recommendations are the following, which are all interrelated.

• Rethink scientific education to equip students to undertake citizen science or professional research later on

In a world that is being transformed by information sciences and technologies, there is a need to rethink education and to develop new ways to learn throughout life, and access rational, easily accessible and validated multidisciplinary knowledge.

This will require the following actions:

• Develop and implement – as soon as possible and as early as primary school – new ways of learning and new methods of working together efficiently to obtain quality results. Schools will need to be given the resources in terms of science teachers and equipment to initiate students into the practice of science.

• Train pupils and students, as early as possible, in abstract and numerical reasoning skills because these are fundamental to grasp concepts as induction, deduction, probabilities, nonlinear relationships and other basics of empirical research.

• Encourage established institutions to play an important role in validating novel training and information tools (such as e-encyclopedias), updating knowledge in disciplinary fields and making it accessible to the public.

• Take action to avoid or mitigate ethical lapses and security risks of citizen science Existing control procedures need to be adapted to citizen science, to avoid possible misappropriation, and therefore ensure that ethical guidelines and safety rules are followed in citizen science, especially in the fields of biology and medicine.

• Promote the co-development of citizen science and laboratory-based research

A close interaction of citizen science, including training, with the professional scientific community and personnel is mutually beneficial and important for the validation of results. It must be carried out with trust and mutual respect. Ideally, every involved citizen should have a minimal understanding of what is at stake scientifically and technologically. Conversely, laboratories should be attentive to questions raised by the community.

This necessitates that:

• Specific funding and personnel be allocated to mentoring activities and to the dissemination of scientific methodology and the monitoring of research quality and reproductibility.

• Human and social sciences be integrated to help identify factors and strategies for a fruitful co- development of citizen and laboratory based research.

• Enable citizen scientists to adopt existing culture of reporting and assessing scientific contributions

The many reflections on improving research assessment and quality of results dissemination should be extended and/or adapted to include citizen science, taking full account of the specificity of this type of research. Innovative methods are needed which provide an independent assessment of results and dissemination channels that will guarantee an acceptable level of quality. The present development of methods helping users to identify fake news on the web should also target research results. One can imagine a managed development of citizen science and appropriate tools such that citizen science is able to monitor itself, and establishes comparable standards of review and robustness which are applied to traditional laboratory environments.

• Create specific funding programs for citizen science

Citizen science, in many fields mentioned in the introduction, brings invaluable data and expertise. The value, in terms of money, of the corresponding workforce is difficult to estimate but is likely to be quite large. Conversely, national and international agencies might consider finding additional financial support for citizen science. Specific international financing measures could be coordinated by the

Academies in fields of shared worldwide interest, such as, the Sustainable Development Goals. Within this, it will be important to consider the longer-term implications of the fact that some fields are more amenable to citizen science activities than others e.g. those that can be pursued only through access to expensive equipment or a safe laboratory environment.

• Promote information systems to document themes and results of citizen science

Move towards comprehensive information on citizen science (CBPR and BTWR) projects carried out in the G7 countries and elsewhere. This might be achieved by creating an international common platform for the collection and dissemination of this information, for example under the aegis of the International Science Council (ISC). This would enable citizen science itself to become an object of research for the human and social sciences.

General references

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https://www.buergerschaffenwissen.de/sites/default/files/assets/dokumente/gewiss_cs_strategy_englisch.pdf

Haklay M. (2015) Citizen science and policy: a European perspective . Washington, DC: Woodrow Wilson International Center for Scholars.
https://www.wilsoncenter.org/sites/default/files/Citizen_Science_Policy_European_Perspective_Haklay.pdf

Houllier F. (2016). Les Sciences participatives en France.
http://www.sciences-participatives.com/Rapport National Academies of Sciences,

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Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/25183

Ryan S. F. et al. (2018). The role of Citizen Science in addressing grand challenges in food and agriculture research.
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Sobel D. (1995). Longitude.
The true story of a lone genius who solved the greatest scientific problem of his time . Walker and Company. New York.

Summit of the G7 science academies

Science et confiance

Résumé et recommandations

Pour renforcer la confiance dans la science, nous recommandons une éducation scolaire faisant plus de place à l'enseignement des méthodes scientifiques ; une meilleure diffusion de la science auprès du public ; des modes de communication qui ne minimisent pas les doutes ou n'exagèrent pas les promesses ; une exigence de rigueur et d'intégrité de la part des scientifiques ; une amélioration de l'évaluation scientifique mettant en valeur la qualité et la pertinence des données; un meilleur dialogue entre scientifiques, groupes sociaux et décideurs pour mieux éclairer les choix politiques concernant les grands problèmes auxquels la société est confrontée.

Le rythme accéléré des changements technologiques et le besoin d'innovation pour relever les défis à l'échelle des pays et du monde exigent une confiance accrue de la société dans la science. Il est essentiel de trouver des moyens de maintenir et d'accroître la confiance dans la science. Ceci dépend de la responsabilité de tous, scientifiques, éducateurs, médias et hommes politiques en maintenant ou en établissant des relations de confiance entre la science et la société.

Les décideurs politiques et les scientifiques devraient respectivement encourager à et s’engager à : n Promouvoir l'enseignement des sciences et la compréhension de la manière dont la recherche est

menée dès l'école élémentaire, afin que tous les élèves, filles et garçons, acquièrent un bagage suffisant pour comprendre le monde qui les entoure et les bénéfices de la science.

• Cultiver le dialogue, la confiance mutuelle et la confiance entre le public, la classe politique et les scientifiques afin de s'assurer que les contributions scientifiques soient prises en considération lors de l'élaboration des décisions politiques, en particulier pour les sujets à fort contenu scientifique.

• Veiller à ce que les principes fondamentaux d'éthique, d'intégrité et de responsabilité soient une composante majeure de l'enseignement scientifique, afin d’accroître la sensibilisation à la responsabilité scientifique, aux structures et aux politiques qui la sous-tendent. Veiller à ce que l'évaluation par les pairs soit faite en se référant aux comités d'éthique de la recherche et à la transparence concernant les conflits d'intérêts potentiels. Les manquements à l'éthique et à l'intégrité de la recherche devraient être traités avec transparence et rigueur afin de s'assurer que l'inconduite de quelques-uns ne discrédite pas l'ensemble des efforts de la communauté scientifique.

• Veiller à ce que l'évaluation de la science soit fondée sur des critères de qualité, de reproductibilité, d'originalité et de pertinence plutôt que sur un comptage du nombre de publications, de citations ou l’utilisation des facteurs d'impact ou autres éléments bibliométriques afin éviter la course à la publication qui diminue la valeur de la recherche scientifique et peut entraîner des atteintes à l'intégrité scientifique.

Introduction

L'accumulation des connaissances, fondées sur des méthodes scientifiques, sur les êtres humains, les sociétés et le monde qui nous entoure, a été l'un des moteurs de la vie humaine et une source indéniable de progrès depuis des siècles. Le savoir scientifique, avec le développement de la recherche et des technologies qui l'accompagnent, appartient au patrimoine de l'humanité et a apporté de nombreux bénéfices à la société. Toutefois, au cours de ces derniers temps, on peut observer une érosion apparente du niveau de confiance du public à l'égard de la science. Alors même que la communauté mondiale est confrontée à des défis croissants, il est essentiel que soit maintenu un niveau élevé de confiance dans la science. La science s'est récemment penchée sur des questions majeures ayant de vastes répercussions sur les politiques et les intérêts économiques, et il faut noter que le public et la classe politique n'ont pas toujours fait des choix fondés sur des méthodes scientifiques.

La confiance dans la science ne doit pas être tenue pour acquise. Ainsi, la communauté scientifique, de concert avec les éducateurs, les journalistes et les décideurs politiques, doit œuvrer pour renforcer et maintenir une relation de confiance éclairée entre la science et la société.

Une compréhension approfondie de la contribution de la science au progrès technique Notre époque bénéficie d'un apport constant de découvertes, d'inventions et d'innovations scientifiques. Jamais, dans l'histoire de l'humanité, il n'y a eu autant de révolutions technologiques qui touchent tous les pays et tous les secteurs ; citons à titre d'exemple, les communications, les transports, l'environnement et la santé (y compris la capacité de lire, comprendre et modifier les génomes). Les technologies numériques et les progrès de l'apprentissage automatique modifient la science des données avec l'arrivée de l'intelligence artificielle dans la vie quotidienne. La science s'attaque aux grands défis mondiaux, notamment les questions de santé publique, la diminution des ressources naturelles, la réduction de la biodiversité et le changement climatique. Cependant, ces progrès scientifiques s'accompagnent de questions éthiques nouvelles et imprévues. Comprendre le fonctionnement de la technologie et la relation entre la science et la technologie devient de plus en plus difficile au fur et à mesure que les technologies deviennent plus complexes. Bien qu'ayant de plus en plus recours à ces nouvelles technologies, les citoyens peuvent, à juste titre, être décontenancés par l'accélération des connaissances et de leurs applications. Il peut leur être difficile de distinguer les informations scientifiques crédibles des allégations non fondées. Cette question est essentielle en raison de la diffusion rapide et considérable permise par les technologies numériques de fausses nouvelles issues des pseudo-sciences et de leur exploitation commerciale ou idéologique. Alors que des personnes expriment parfois des doutes sur les faits scientifiques, les mêmes sont souvent enclins à faire confiance de manière aveugle à ce qu'elles trouvent lors de recherches sur le Web et sont peu critiques quant à la fiabilité de ces nouvelles sources d'information et se laissent tromper par la validité apparente des pseudo-documents.

Établir et maintenir une relation de confiance entre la science et la société dans le respect et le dialogue

En général, les citoyens font confiance à la science pour résoudre les grands problèmes de l'humanité, mais leur degré de confiance varie considérablement d'un pays à l'autre, en fonction de facteurs éducatifs, sociaux, économiques, politiques, religieux et historiques, et selon le domaine scientifique. La méfiance à l'égard de la science peut découler d'une perte de confiance non pas tant dans la science elle-même que dans la capacité des scientifiques et des experts à être impartiaux sur des questions sociales ou économiques sensibles. Leurs conflits d'intérêts et leur intégrité sont remis en question. Dans certains cas, la communauté scientifique est perçue comme étant incapable de faire face aux impacts négatifs potentiels des développements de la science, ce qui peut être une source de méfiance. De nombreux autres facteurs peuvent réduire la confiance dans la science : le manque de reproductibilité de certains résultats publiés, la manipulation de la science et de l'information à des fins idéologiques ou commerciales, la fraude - bien que rare - et les conflits d'intérêts ; la tendance à remettre davantage en question les risques générés par la société elle- même que les risques naturels ; un niveau croissant de défiance dans de nombreuses institutions et agences gouvernementales, alimenté par les médias et diffusé de manière quasi virale sur les réseaux sociaux ; la production et la diffusion de "fausses nouvelles" qui alimentent les théories conspiratrices sur Internet et par le canal d’autres moyens de communication. En outre, la méfiance à l'égard de la science provient souvent de craintes mal fondées et d'une formation insuffisante au raisonnement scientifique. Nos sociétés peuvent être tentées par une sorte de scepticisme et de relativisme culturel qui affecte la science et la voix des scientifiques. En l'absence de pensée critique, le doute sape la confiance de la société dans la science.

La science inclut elle-même une attitude critique qui admet que ce que nous savons à un moment donné peut en soi être réfutable et révisable. Les scientifiques ne sont pas toujours suffisamment prudents ou ne réussissent pas toujours à séparer la discussion des connaissances scientifiques de leurs propres opinions politiques et sociales.

Le respect et le dialogue entre les scientifiques et les citoyens sont essentiels pour construire une relation de confiance. L'ouverture des données scientifiques à l'accès du public est considérée comme utile, à condition que celle-ci ne se fasse pas au détriment des bonnes pratiques de publication. Les publications par des organisations et/ou institutions à but non lucratif et celles des serveurs de pré-impression ("preprints") doivent être considérées comme de bonnes alternatives. Une transparence accrue peut contribuer à accroître la confiance dans la science, ainsi que la participation active des citoyens au développement du savoir scientifique (voir aussi la déclaration sur la science citoyenne). Tous ces aspects doivent être pris en compte si l’on veut maintenir et renforcer la confiance du public dans la science et la communauté scientifique.

Assurer l'accès de tous à la science par l'éducation

Les jeunes doivent être sensibilisés très tôt au raisonnement et à la rigueur scientifiques. Un effort important devrait être fait pour enseigner la valeur du raisonnement et de la pensée rationnelle aux écoliers, filles et garçons, en commençant au niveau élémentaire. La pratique de l'expérimentation dès le plus jeune âge est à encourager. Stimuler l'observation, analyser méthodiquement les résultats obtenus et les replacer dans leur contexte sont des moyens de développer un esprit scientifique critique. Les règles de rigueur et d'intégrité doivent être enseignées au cours des cycles scolaire et universitaire, et réitérées tout au long de la carrière des chercheurs.

L'éducation doit fournir à tous les jeunes une base de connaissances scientifiques. Elle doit transmettre les valeurs de rigueur et d'intégrité inhérentes à la science, afin qu'ils puissent distinguer ce qui émane des opinions et des croyances (venant parfois de scientifiques) de ce qui repose sur des preuves scientifiques et une recherche rigoureuse. Pour évaluer correctement les faits scientifiques et les risques technologiques, il est particulièrement important d'avoir des capacités de raisonnement abstrait et numérique afin de comprendre des concepts difficiles à saisir telles que les probabilités, les tendances non linéaires ou les généralisations non justifiées. Tout citoyen instruit devrait être en mesure de comprendre les principes du raisonnement scientifique et de rejeter les nouvelles fausses ou déformées qui sont colportées par des groupes au service d'intérêts ou de croyances divers.

Promouvoir une recherche honnête, éthique et responsable

Toute nouvelle contribution scientifique à la connaissance, qu'il s'agisse d'une découverte, d'une intuition, d'une invention ou d'une innovation, exige que l'ensemble des données expérimentales ou les raisonnements soient présentés selon les critères scientifiques les plus rigoureux. Le public doit pouvoir faire confiance aux chercheurs et aux experts. Étant donné que le financement, la réputation et l'estime professionnelle des chercheurs sont étroitement liés aux publications de leurs travaux de recherche, la "course à la publication" peut engendrer une science de mauvaise qualité ou contraire à l'éthique, nuisant ainsi à la réputation de la communauté scientifique. La présentation d'une vérité tronquée, mal orientée ou falsifiée peut avoir de graves conséquences sociétales et jeter un doute durable et infondé sur la recherche en général. Les scientifiques devraient être préoccupés par les questionnements d'éthique tout au long de leurs recherches et qui découlent de leurs découvertes.

Les citoyens devraient pouvoir compter sur l'intégrité et la fiabilité du monde scientifique et avoir accès à une information rigoureuse et fiable. La confiance accordée à l'expertise scientifique dépend de la qualité des experts, de leur objectivité et de la gestion appropriée des conflits d'intérêts.

Accroître la qualité de la diffusion de la science

L'ensemble de la chaîne de création des savoirs est responsable de la diffusion d'une information scientifiquement validée et de qualité. Les chercheurs ont la responsabilité de rendre accessibles les résultats de leurs recherches à un public informé et spécialisé sans toutefois chercher à survendre leurs résultats en minimisant les doutes ou en exagérant les promesses. Les pouvoirs publics doivent soutenir la création de programmes audiovisuels de haute qualité visant à assurer la diffusion de la science dans de bonnes conditions.

La confiance dans la science est ébranlée par des publications dont l'examen par les pairs est limité ou inexistant. Au cours des dernières années, profitant du faible coût et de la rapidité de l'édition numérique, des revues électroniques de mauvaise qualité (examen par les pairs limité ou inexistant), ou pire totalement hors des règles de l'édition scientifique, ont permis la publication de recherches douteuses et ont dégradé la notion même de ce que doit être une publication scientifique. L'approche de la science ouverte recommande que l'évaluation des scientifiques soit fondée sur une analyse critique du contenu, de l'originalité et de la pertinence de leurs travaux plutôt que sur des paramètres tels que le nombre d'articles publiés et le facteur d'impact des revues dans lesquelles ils apparaissent. En résumé, les critères d'évaluation ne devraient pas reposer exclusivement sur des index bibliométriques, mais plutôt sur la lecture attentive par les pairs d'une sélection d'articles choisis par les chercheurs eux-mêmes. La confiance dans la science sera renforcée par l'amélioration de la qualité des publications, le contrôle de la reproductibilité des résultats et la garantie que les publications scientifiques ne sont pas biaisées du fait d’intérêts commerciaux ou idéologiques.

Le grand public suit l'actualité scientifique à travers différents types de médias tels que la télévision, Internet et la presse. Il est essentiel de rappeler aux citoyens que le calendrier de la science peut être long, que les découvertes et les progrès scientifiques ne sont pas toujours simples et qu’ils ne peuvent pas être produits sur demande. L'élaboration de solutions aux problèmes actuels ne suit pas un agenda préétabli mais découle souvent d'une recherche qui rompt avec les idées dites établies. Le rôle des journalistes spécialisés et des médias en général est crucial et toute initiative de leur part pour promouvoir ou améliorer la diffusion de connaissances scientifiquement valables devrait être soutenue. En outre, des méthodes d'évaluation de la crédibilité des sources d'information informelles (p. ex. pages Web et blogs) devraient être élaborées et les indicateurs de crédibilité de ces sources devraient être documentés et rendus publiques.

Impliquer davantage les scientifiques dans la participation du public et des décideurs Les scientifiques, à toutes les étapes de leur carrière, doivent être encouragés à travailler de manière interactive avec les citoyens, les journalistes et les décideurs. Les jeunes scientifiques sont des éléments essentiels dans ces démarches. La confiance se gagne par un engagement soutenu, en tenant compte des préoccupations et des priorités du public, en participant au débat public, en clarifiant les arguments scientifiques et en aidant aux prises de décisions impliquant l'ensemble de la société.

La participation des scientifiques à la diffusion des connaissances et à la vulgarisation scientifique est essentielle. Elle nécessite une formation spécifique et un encouragement à consacrer une partie de leur temps à l'engagement public et à la diffusion des connaissances. Cet engagement public devrait être pris en compte dans les processus d'évaluation et de promotion. Des progrès doivent être réalisés dans l'organisation de débats sur des sujets sensibles qui touchent à la science afin d'assurer la présence de scientifiques pour écouter et comprendre les préoccupations des citoyens, mais aussi pour contrer les arguments non fondés, les croyances et les fausses controverses. La diffusion de nouvelles délibérément fausses exige une recherche accrue sur les moyens de lutter contre leur apparition et leur propagation.

Les scientifiques et les hommes politiques travaillent à des échelles de temps différent, mais il est important que les deux se concertent pour le bien de l'ensemble de la société dans l'élaboration de politiques fondées sur la science. A tous les niveaux, aussi bien local qu’international, les scientifiques ne devraient pas seulement être positionnés en tant qu'experts-conseils, mais être activement associés aux processus de planification et de prise de décision. Ils peuvent fournir une vision à long terme irremplaçable sur des sujets que la politique et l'élaboration des politiques ne considèrent souvent qu'à court terme.

Faire passer le message que la science a un rôle crucial à jouer pour relever les défis cruciaux auxquels l'humanité est confrontée

Les défis auxquels l'humanité est confrontée aujourd'hui sont de taille. Le monde dépend de plus en plus de la science et de ses applications dans la vie quotidienne ainsi que dans ses perspectives à long terme. L'absence de transition démographique dans de nombreux pays et l'augmentation de la population mondiale qui en résulte posent des problèmes d'approvisionnement énergétique, de disponibilité en eau, de menaces pour les écosystèmes marins et côtiers, d'extinction accélérée des espèces affectant la biodiversité de la planète, de réchauffement climatique, de dégradation des sols et de son impact sur la sécurité alimentaire qui ont été précisément décrits par des scientifiques. Les chercheurs doivent avertir nos sociétés des mesures urgentes et nécessaires à prendre pour réduire les risques prévus. Il ne sera possible de relever ces grands défis qu'en comprenant systématiquement les options et leurs conséquences, en réalisant de nouveaux progrès scientifiques, en accélérant les progrès technologiques, en innovant et en faisant preuve d'une volonté politique pour les mettre en œuvre. Ces mesures sont d'autant plus importantes que la situation de l'homme est aujourd'hui profondément différente de celle d'il y a plusieurs générations. Auparavant, les risques et les avantages des développements technologiques étaient immédiatement évidents pour les individus. De nos jours, de nombreux développements ont des conséquences lointaines et les risques différés ne peuvent être appréhendés que par un raisonnement abstrait et une analyse des tendances anticipées à partir de modèles scientifiques dont la pertinence doit être assurée.

Les questions abordées ici sont encore plus pertinentes et difficiles pour les pays en développement qui n'ont peut-être pas la capacité de produire et d'utiliser des informations scientifiquement validées et de déployer la technologie et le savoir-faire technique appropriés. Ces pays disposent d'un potentiel scientifique et de ressources naturelles considérables mais n'ont pas tous les moyens pour les développer. Les racines de la confiance et de la méfiance ont une dimension historique, ce qui rend le renforcement des capacités locales d'une importance cruciale. Plus généralement, accroître l'impact des sciences et renforcer la confiance ne pourront se faire dans ces pays que grâce à l'éducation scientifique et au développement de compétences techniques que les parties prenantes devraient être en mesure de définir, de mettre en œuvre et de s'approprier.

Conclusion

Le monde dépend de plus en plus de la science et de ses applications aussi bien dans la vie quotidienne que dans ses perspectives à long terme. Bien que la confiance dans la science demeure élevée, les défis à relever sont graves et évoluent rapidement. En particulier, les décideurs politiques et les scientifiques doivent faire face à la désinformation qui se propage si facilement sur Internet. Les décideurs et les scientifiques devraient établir entre eux des contacts réguliers et efficaces afin d’assurer l'expertise nécessaire à l’analyse des problèmes et trouver des solutions aux principaux défis d’aujourd’hui et de demain. Les scientifiques devraient accorder une priorité élevée à l'établissement d'un véritable dialogue avec leurs concitoyens, au partage des progrès scientifiques avec eux, à la compréhension des préoccupations et des priorités du public et à la discussion des effets négatifs potentiels de la science et de la technologie. D'une manière générale, accroître la confiance dans la science exige un effort d'éducation et d'engagement qui doit être conduit à tous les niveaux pour améliorer la rationalité, la pensée critique, la connaissance des bénéfices attendus des recherches scientifiques, mais aussi parfois celle des risques associés.

Science and trust

Executive summary and recommendations

To reinforce trust in science, we recommend more comprehensive education about the scientific method; an improved dissemination of science to the public; communication modes that do not minimize doubts or exaggerate promises; a requirement for rigor and integrity from scientists; improvements in science assessment emphasizing quality and relevance; and better dialogue between scientists, social groups, and decision makers to inform choices about the major issues facing society.

The increasing pace of technological change, and the need for science and innovation contributions to solve local and global challenges requires societal trust in science. It is essential that we find ways to maintain and increase confidence in science. It is the responsibility of everyone, scientists, educators, the media and politicians to establish or maintain a relationship of informed trust between science and society.

Policy makers should encourage and scientists should commit to:

• Promote science education and an understanding of how research is conducted from elementary school onwards, to ensure that all students, both girls and boys, acquire a sufficient background to understand the world around them and the benefits of science.

• Cultivate dialogue, mutual trust and confidence between public, politicians and scientists to ensure that scientific input is considered in decision-making especially on topics of high scientific content.

• Ensure that the fundamental principles of ethics, integrity and responsibility are a major component of science education, to increase awareness of scientific responsibility and of the structures and policies that support it, including peer review and research ethics boards and transparency about potential conflicts of interest. Breaches of ethics and research integrity should be treated with full transparency and rigor to ensure that the misconduct of a few does not discredit the whole scientific endeavor.

• Ensure that the evaluation of science is based on criteria of quality, reproducibility, originality and relevance rather than on counts of publications, citations, or impact factors to avoid the race for publication that downgrades the value of scientific research and can lead to breaches in scientific integrity.

Introduction

The scientific method and scientific knowledge about humans, societies and the world around us has been one of the drivers of human life, and an undeniable source of progress for centuries. Scientific knowledge, with the growth of research and the technologies that accompany it, belongs to the heritage of humanity, and has provided great benefits. However, in recent times there has been an apparent erosion in the level of public trust in science. As the global community faces increasing challenges, it is essential that we maintain a high level of confidence in science. Science has recently addressed major issues with broad implications for policies and economic interests, and the public and therefore politicians have not always made the choices based on scientific evidence.

Trust in science cannot be assumed. Thus, the scientific community, together with educators, journalists and politicians, must work together to strengthen and maintain an informed relationship of trust between science and society.

An in-depth understanding of the contribution of science to technical progress Our era is exposed to a constant flow of scientific discoveries, inventions and innovations. Never

before has the history of humanity witnessed such technological revolutions that affect all countries and sectors including communication, transport, the environment and health, the ability to read, understand and alter or edit genomes. Digital technologies and advances in machine learning are changing the science of data, while artificial intelligence is profoundly modifying everyday life. Science is addressing major global challenges including public health issues, dwindling natural resources, reduction in biodiversity and climate change. However, with scientific advances come new and unintended ethical questions. Understanding how technology works and the relationship of science to technology is becoming more difficult as the technology becomes more complex. While there is generally more reliance on technology, citizens may justifiably be taken aback by the accelerations of knowledge and its applications. It may be difficult for citizens to distinguish credible scientific information from unfounded claims, an urgent question because of the rapid dissemination enabled by digital technology with considerable expansion of fake news and pseudo science and their commercial or ideological exploitation. Although people frequently express doubts about scientific facts, they nevertheless often trust blindly in what they find from web searches because they are overconfident about technology, uncritical with respect to reliability of new sources and misled by the apparent validity of pseudo documents.

Building and maintaining a relationship of trust between science and society with respect and dialogue

In general, citizens trust science to solve the major problems of humanity, but their degree of trust varies considerably from country to country, depending on educational, social, economic, political, religious and historical factors, and on the area of science. Distrust in science may arise from a loss of confidence not so much in science itself but rather in the ability of scientists and experts to be forthright about sensitive societal or economic issues. Their conflicts of interest and integrity are questioned. In some cases, the perceived failure of the science community to address potential negative impacts of developments can be a source of mistrust. There are many other factors that may reduce trust in science: the lack of reproducibility of some published results, manipulation of science and information for ideological or commercial purposes, fraud, although rare and conflicts of interest; the tendency for risks that are generated by society itself to be more strongly questioned than natural risks; a growing level of distrust in many governmental institutions and agencies, fueled by the media and disseminated in a near viral manner on social networks; the production and spread of "fake news" feeding conspiracy theories that flourish on the internet and elsewhere. Moreover, distrust in science also often originates from ill-founded anxieties and insufficient training in science, numerical and abstract reasoning. Our societies may be tempted by a kind of skepticism, and cultural relativism that affects science and the voice of scientists. In the absence of critical thinking, doubt undermines societal confidence in science.

Science itself, however, includes a critical attitude that admits what we know at a given moment might be in itself refutable and revisable. Scientists are not always careful or successful in separating discussion of scientific understanding from personal political and social views.

Respect and dialogue between scientists and citizens are essential for building a relationship of trust. Opening up scientific data to public access may help, but this raises its own challenges, for example, for the established practices of scholarly publishing. Publications by non-profit organizations and

those in preprint servers should be considered as an alternative. Increased transparency can help to increase trust in science, together with the active participation of citizens in science development (see also the declaration on citizen science). Clearly, all of these aspects must be considered if we are to maintain and strengthen public trust in science and the scientific community.

Providing access to science for all through education

Young people must be made aware of scientific reasoning and rigour from a very early stage. A major effort should be made to teach the value of reasoning and rational thinking to schoolchildren, both girls and boys, starting at the elementary level. The practice of experimentation at a young age can be formative. Stimulating observation, methodically analyzing the results obtained and placing them in context are ways of developing a critical scientific mind. The rules of rigour and integrity must be reiterated throughout school and university education, and during researchers' careers.

Education must provide all young people with a foundation of scientific knowledge and convey the values of rigour and integrity that are inherent to science, so that they can distinguish between what emanates from opinions and beliefs (including from scientists) and what relies on scientific evidence and rigorous research. Of particular importance for a proper evaluation of scientific facts and technological risks are abstract and numerical reasoning skills in order to understand elusive concepts as probabilities, non-linear trends or unjustified generalizations. All educated citizens should be able to understand the principles of scientific reasoning and reject fake or distorted news conveyed by groups reflecting diverse interests and beliefs.

Promoting honest, ethical and responsible research

All new scientific contributions to knowledge, whether a discovery, insight, invention or innovation, require that the entirety of the evidence be reported truthfully. The public must be able to trust researchers and experts. Since funding, reputation and professional esteem are closely linked to the results of research, there may be undue pressure leading to poor quality or unethical science, with consequent implications for the reputation of the scientific community. A truncated, misdirected or falsified truth may have serious societal consequences and may cast lasting and unfounded suspicion on research and its goals. Scientists should be concerned by the ethical issues that shape their research questions and arise from their discoveries.

Citizens should be able to rely on the integrity and reliability of the scientific world and have access to rigorous and reliable information. The trust placed in scientific expertise depends on the quality of the experts, their objectivity and in appropriate management of conflicts of interest.

Increasing the quality of science dissemination

The entire knowledge-production chain is responsible for disseminating scientifically valid and high- quality information.

Researchers are responsible for making their research results accessible to an informed and specialized audience without overselling their results by minimizing doubts or exaggerating promises. Public authorities should support the creation of programs and events to ensure the high-quality dissemination of science.

Confidence in science is undermined by publications featuring limited or non-existent peer review. In recent years low-cost electronic journals offering rapid turnaround, with limited or non-existent peer review have enabled the publication of questionable research and downgraded the very notion of what constitutes an acceptable scientific publication. The open science approach recommends that evaluating scientists should be based upon a critical analysis of the content, originality and relevance of their work rather than parameters such as the number of papers published and the impact factor of the journals in which they appear. In brief, evaluation criteria should not rely exclusively on metrics but more on papers selected by the researchers themselves.

Trust in science will be augmented by improving the quality of publications and monitoring the reproducibility of the results and by ensuring that scientific publication is not compromised by commercial or ideological interests. The general public follows scientific news through different types of media such as television broadcasts, the Internet and the press. It is essential to remind citizens that the timeline of science may be long, that scientific discoveries and progress are not always straightforward and cannot be produced on demand. Developing solutions to current problems does not follow a pre-determined schedule but often stems from research that breaks with so-called established ideas. The role of specialized journalists and the media in general is crucial and any initiative on their part to promote or improve the dissemination of scientifically valid knowledge should be supported. Moreover, methods to evaluate the credibility of informal information sources (e.g. web pages and blogs) should be developed and the accumulated credibility ratings of such sources should be documented and made public.

Involve scientists more in engaging with the public and decision-makers

Scientists, at all stages in their career, should be provided with guidance and lessons-learned from the many extensive efforts to engage and build relationships of trust, and encouraged to work interactively with citizens, journalists, and decision-makers. Young scientists can be an engine of reform and improvement. Trust is earned by sustained engagement, including learning about the concerns and priorities of the public and getting involved in the public debate, discussing, clarifying scientific arguments and providing information for decision making.

The participation of scientists in the dissemination of knowledge and the popularization of science is essential and requires specific training and encouragement to devote part of their time to public engagement and to disseminating knowledge. Such public engagement should be rewarded in evaluation and promotion processes. Progress needs to be made in the organization of debates on sensitive subjects that touch on science to ensure that the presence of scientists to listen and understand the concerns of citizens, and to counter unfounded arguments, beliefs, and false controversies. The dissemination of deliberately false news requires increased research on ways to combat their appearance and propagation.

Scientists and politicians are working on different time scales but it is important that both work closely together for the good of all society in the development of science-based policies. At all levels, from local to international, scientists should not just be positioned as expert consultants but should be actively engaged in the planning and decision-making processes. They can provide an irreplaceable long-term vision on subjects that politics and policy-making often only consider in the short term.

Conveying the message that science has a crucial role for tackling critical challenges facing humanity

The challenges facing humanity today are daunting. The world is increasingly dependent on science and its applications in everyday life as well as in its long-term perspectives. The absence of a demographic transition in many countries and the resulting increase in global population raise problems of energy supply, water availability, threats to marine ecosystems and coasts, accelerated extinction of species affecting the planet's biodiversity, global warming, land degradation and its impact on food security which have been precisely described by scientists. They warn us that urgent actions are needed to reduce anticipated risks. Addressing these major challenges will only be possible through a systematic understanding of options and consequences, further scientific advances, accelerated technological progress, innovation and the existence of a political will to implement them. This is of particular importance because humans now face a profoundly different situation than generations ago. In earlier times, the risks and advantages of technological developments were immediately apparent to individuals. Nowadays, many developments have remote consequences and delayed risks can only be comprehended by abstract reasoning and an analysis of anticipated trends based on scientific models.

The issues addressed here are even more relevant and challenging for developing countries that may not have the capacity to generate and apply scientifically validated information and deploy appropriate technology and engineering know-how. These countries have significant scientific potential and natural resources but lack the means to develop them. The roots of trust and mistrust have a historical dimension, which makes the building of local capacity of critical importance. More generally, augmenting impact of science impact and building trust will only happen through scientific education and the development of technical skills that the stakeholders should be able to define, implement and make their own.

Conclusion

The world is increasingly dependent on science and its applications in everyday life as well as in its long-term perspectives. Although confidence in science remains high, there are serious and rapidly changing challenges. In particular, policy makers and scientists must contend with misinformation that is now easily spread on the Internet. Decision-makers and scientists should establish more regular and effective contact with each other to provide the needed expertise in analyzing and finding solutions to major current and future challenges. Scientists should give a high priority to establishing a genuine dialogue with their fellow citizens, sharing scientific advances with them, understanding public concerns and priorities, and discussing potential negative impacts of science and technology. In general, an educational and engagement effort should be made at all levels to achieve rationality, rigor and critical thinking, understanding of urgently needed benefits and any relevant risks inherent in science, to foster an informed relationship of trust in science.