用游戲輔助做科研,居然能行并且效果不錯

本文內容來源“天美妙妙屋”
「由玩家創造出來的蛋白質 , 絕不遜色于任何科學家的科研成果 。 」
——《自然》雜志
對于肆虐全球的新冠病毒 , 目前還沒有從根源上解決問題的辦法 , 盡管不成熟的疫苗一定程度上可以減少患病幾率 , 但物理性防護現在仍然是最靠譜的手段 。 當全世界都在為了抗疫研究忙得焦頭爛額時 , 華盛頓大學醫學院蛋白質設計研究所的一幫學者 , 卻選擇把希望押寶在一款名叫《Foldit》的游戲上 。
也許你會本能的覺得 , 這可能又是哪個資本家想出的花式騙局 。 畢竟硅谷才剛剛結束一樁醫療科技公司的詐騙巨案 , 被很多人追捧為「下一個喬布斯」的伊麗莎白·霍爾姆斯(ElizabethHolmes) , 因虛假包裝完全不存在的血液檢測技術 , 最終面臨4項罪名和20年監禁 。
但翻看過去的履歷 , 你會發現《Foldit》的制作者們有所不同 , 他們是真有兩把刷子——通過游戲 , 不僅在2011年幫助重構了梅森-菲舍猴病毒逆轉錄酶的晶體結構 , 讓一個卡住了15年的問題在10天內得到解決;而且在2019年的《自然》雜志上 , 一篇名為「由普通科學家設計的蛋白質」(Denovoproteindesignbycitizenscientists)的論文提到 , 這幫人測試了146種蛋白質 , 其中有56種結構穩定的 , 都來自《Foldit》玩家的游戲結果 。
可以把《Foldit》看成是醫學界的《俄羅斯方塊》
說得這么玄乎 , 其實《Foldit》的玩法很簡單 。 游戲會給出一組解謎關卡 , 每關提供一些蛋白質組件的3D模型 , 讓人們通過旋轉、拉伸、變形來搭建一個可能存在的蛋白質 , 然后根據算法給分 。 這個過程是有一定趣味性存在的 , 因為分越高意味著蛋白質的結構越正確 , 在科研貢獻的排行榜上就越靠前 , 以此鼓勵玩家們想出各種稀奇古怪的方案 。
用游戲輔助做科研,居然能行并且效果不錯
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《Foldit》貢獻榜
此外這款游戲免費開放給公眾 , 理論上不具備生物學知識的人也能順利上手 , 參與《自然》雜志論文編寫的學者認為:「由玩家創造出來的蛋白質 , 絕不遜色于任何科學家的科研成果 。 」
《Foldit》對抗新冠病毒的秘密 , 涉及到近一年來新增的游戲內容 。
例如 , 其中有一關叫做「1805b:冠狀病毒棘刺蛋白粘結劑設計」(1805b:CoronavirusSpikeProteinBinderDesign) , 展示了人體蛋白和新冠病毒蛋白的結合狀態 。 玩家需要做的 , 就是搭建出一種更容易和新冠病毒蛋白結合的「防御蛋白」 , 從而阻斷病毒和人體的交互 。
這些防御蛋白的結構如同粘住病毒的膠水 , 恰恰可以幫助學者們制作藥物 。 早在去年4月 , 官方便從玩家結果中選出了99種蛋白設計 , 試著在現實中還原 , 目前還在持續研究中 。
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游戲中新冠病毒蛋白和人體蛋白的結合
這種將工作先分配給很多參與者 , 再合成為最終結果的模式 , 我們一般稱為「眾包」(Crowdsourcing) 。 之所以科學家們不完全把工作交給算法來做 , 是因為計算機在處理需要依靠直覺執行的模糊任務時 , 能力遠不如人腦 , 手工反而效率更高 。
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如果用一張圖來解釋眾包
像《Foldit》一樣通過游戲來進行眾包的并不是個例 , 因為只要內容設計得好玩 , 大把玩家都愿意免費打工 , 這可比硬生生掏錢給乙方重復勞作高明多了 。
《星戰前夜》(EVEOnline)里也有名為「探索計劃」(ProjectDiscovery)的眾包項目 , 開發商CCP在2020年時啟動了第三階段計劃 , 意圖通過玩家手動處理的數據 , 來研究新冠病毒如何影響免疫系統 , 如何改變細胞的大小、形狀以及其它方面 。

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