Open Science und Open Hardware nach Bedarf

Als Lesende dieses Blogs haben Sie wahrscheinlich die Bemühungen vieler Forscher und Institutionen beobachtet, eine Reihe von Verbesserungen in die Wissenschaft einzubringen, indem Sie unter dem Oberbegriff “Open Science” alle Disziplinen transparenter, zugänglicher und verantwortlicher machen. Gemeinsam werden alle Schritte im Forschungszyklus angegangen, von der Entwicklung von Projektideen über die Konzeption, Durchführung von Experimenten und Umfragen bis hin zur Verbreitung und Veröffentlichung der Ergebnisse. In den Naturwissenschaften spielt die wissenschaftliche Hardware eine Schlüsselrolle bei der Sammlung der Ergebnisse.

Hardware, wie Reagenzien und Geräte, die für Experimente benötigt wird, ist für den Fortschritt von Forschung und Lehre von größter Bedeutung. Ohne sie können Ideen und Hypothesen nicht getestet und validiert werden. Leider ist der Zugang zu ihnen recht schwierig, da sie aufgrund einer Marktlogik recht teuer sind und unter proprietären Lizenzen veröffentlicht werden.

Der Autor bei der Präsentation seines Projektes im Rahmen der Auftaktveranstaltung des Fellow-Programms Freies Wissen 2018/2019, Bild: Ralf Rebmann, Auftaktveranstaltung Fellow-Programm 2018 – 092, CC BY-SA 4.0

Mein Projekt “Build FOSH (free and open source scientific hardware) after demand” konzentriert sich auf die Erhöhung der Verfügbarkeit von Open-Source-Hardware für die Wissenschaft. Es begann mit Gesprächen, die ich in den letzten vier Jahren mit Forschenden, Open-Hardware-Entwicklerinnen und -entwicklern und durch die Organisation mehrerer Workshops rund um Open-Source-Tools für die Forschung mit der NGO TReND in Afrika geführt habe. Während dieser Gespräche und Veranstaltungen wurde mir klar, dass viele unserer Bemühungen beim Aufbau von Forschungswerkzeugen besser fokussiert werden könnten, wenn wir wüssten, welche Werkzeuge Forschenden in ihrer täglichen Arbeit fehlen. Nach der Durchführung einer Pilotumfrage in Zusammenarbeit mit Rede de Pesquisadores (die vorläufigen Ergebnisse finden Sie hier) und der Bewerbung für die Open-Science-Stipendienprogramme von Mozilla und Wikimedia Deutschland, Stifterverband und VolkswagenStiftung wurde das Projekt strukturierter und kann in zwei Teile aufgeteilt besser erklärt werden:

Teil 1

Normalerweise entstammen Open-Source-Hardwareprojekte einem direkten Bedarf von Forschenden, bürgerwissenschaftlichen Projekten und Neugierigen. Dies führt zu vielen erstaunlichen Projekten, aber nicht unbedingt zur Entwicklung von Werkzeugen, die eine Mehrheit der Forschenden benötigt. Über eine Online-Umfrage möchte ich lernen: Was benötigen Forschende und Lehrende für ihre Arbeit? Zu welcher Art von Ausrüstung haben sie keinen Zugang? Welche Projekte mussten gestoppt werden, weil ein Gerät veraltet oder defekt war? Wie könnten die Vorlesungen verbessert werden, wenn die Studierenden mehr Werkzeuge zur Verfügung hätten, um mit Experimenten zu üben und diese durchzuführen?

Der Autor (links) im Gespräch mit seiner Mentorin Dr. Johanna Havemann, Bild: Ralf Rebmann, Auftaktveranstaltung Fellow-Programm 2018 – 221, CC BY-SA 4.0

Um dies zu erreichen und möglichst viele praktizierende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Institutionen zu erreichen, fordere ich Netzwerke von Forschenden, mit denen ich zusammengearbeitet habe, sowie Communitys, die bereits mit Open-Source-Hardware arbeiten (wie die GOSH-Community) und die umfangreichen Netzwerke der Projektsponsoren und -mitwirkenden zur Mithilfe auf. Ich hoffe, dass ich ein repräsentatives Muster bekomme, das so vielfältig und umfassend wie möglich ist. Es wird keine “one fits all”-Lösung für die Herausforderung geben, denn selbst wenn wir es mit einem disziplinspezifischen Werkzeug zu tun haben, müssen wir berücksichtigen, dass verschiedene Orte auf der Welt unterschiedliche Komponentenverfügbarkeiten und spezifische lokale Herausforderungen wie die Zuverlässigkeit der Stromversorgung aufweisen.

Teil II

Sobald die Umfrage eine signifikante Anzahl von Antworten erhalten hat, werde ich genügend Informationen haben, um zu wissen, welche Werkzeuge die Forschenden und Lehrenden am meisten brauchen. Von dort aus hoffe ich, Proof-of-Principle-Prototypen zu entwickeln, um Mitwirkende, Herstellergemeinschaften und Forschende, die bereits ihre eigenen Werkzeuge entwickeln, einzubeziehen, damit wir Instrumente weiterentwickeln können, mit dem Wissen, dass sie von einer großen Anzahl von Anwenderinnen und Anwendern verwendet und unterstützt werden. Da wir Informationen darüber haben, woher die Nachfrage kommt, können wir die lokale Fertigung fördern und wissenschaftlich interessierte Personen für eine gemeinsame Entwicklung gewinnen. Dies wird nicht nur den Zugang zur Wissenschaft verbessern, sondern auch die Nutzenden die Möglichkeiten und Grenzen ihrer Werkzeuge besser verstehen lassen, sie besser in die Lage versetzen, zu wissen, welche Experimente sie durchführen können und welche Ergebnisspanne sie erwarten können, um sie für ihre Projekte zu sensibilisieren.

Bis Juni 2019, dem Ende des ersten Teils dieses Projekts, möchten wir eine Karte haben, in der die für die Forscher am dringendsten benötigten Geräte entsprechend ihrem Arbeitsbereich abgebildet sind. Mit dieser Grundlage möchten wir mit der Entwicklung einiger Geräte in offener Weise beginnen, als Beweis des Prinzips und als Ausgangspunkt für die globale Anpassung.

Die folgenden Institutionen, Gemeinden und Gruppen haben dieses Projekt seit seiner Gründung unterstützt: Mozilla-Stiftung, Fellow-Programm Freies Wissen, TReND in Afrika, Rede de Pesquisadores, University of Sussex und das Baden Lab.

Andŕe Maia Chagas ist Doktorand an der Universität Tübingen und arbeitet in der Grundlagenforschung am visuellen System von Mäusen. Er beschäftigt sich bereits seit Beginn seiner wissenschaftlichen Karriere mit Offener Wissenschaft. Im Jahr 2013 gründete er das Open Neuroscience, ein Portal für Open-Source-Projekte im Bereich der Neurowissenschaften, und ist seitdem in sehr vielen Open-Source-Projekten involviert, die das Ziel haben neue wissenschaftliche Geräte zu entwickeln. Im selben Jahr begann er die Zusammenarbeit mit TReND in Afrika, einer NGO, die sich der Entwicklung der Hochschulbildung auf dem afrikanischen Kontinent widmet, und entwickelte Workshops und Open-Source-Tools für Forschung und Lehre. Zuletzt hat er gemeinsam mit einem Team von Editoren für den “Open-Source-Toolkit“-Kanal des Wissenschaftsverlages PLOS Open-Access-Papiere kuratiert, die Hard- und Software beschreiben.

Mehr Informationen über das Fellow-Programm Freies Wissen unter www.fellowsfreieswissen.de oder bei Twitter unter dem Hashtag #fellowsfreieswissen