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玩游戏 发Nature

 

       刚读研,我就发了 篇Nature。要问有什么经验 ?嗨,其实也没什么,就是打了打游戏。
没谦虚,没骗人, 没做梦,这是真事。
2019年6月,国际学术顶级 期刊《自然》杂志发布了一篇关于蛋白质设计的论文,一眼扫过去,和各国顶尖科学家一同署名的,还有“Foldit Players”——Foldit游戏的玩家们。
我的名字就藏在这 里。虽然是第十五作者,还是和七十多万玩家共享一个署名,但不出意外的话,这大概是我作为一个文科生离《自然》最近的时刻。
Foldit游戏玩起来并不难 。电脑屏幕里,有一团盘根错节的玩意儿,像形状怪异的“藤蔓”。而我要做的就用 鼠标点击、拉动、拖拽、旋转它的枝干与枝叶——太近了往外拉拉, 太远了往近靠靠,或者转动下换个角度。玩起来像在线捏3D版橡皮泥。
随着“藤蔓”的结构调整,游戏 界面上方的得分栏也在实时变化。分数是最直接的反馈,得分变高就证明刚摆弄对了,反复尝试着直到达到某个临界分值,界面撒花,顺利通关。
这款游戏由美国华 盛顿大学计算机系和生物学系联合开发,好玩、操作简单、也不需要什么高深的生物学知识,但可用于蛋白质结构预测与设计,服务科学研究与人类未来。
是的,我所面对的 扭曲“藤蔓”,就是人类生命活 动的承担者——蛋白质。它 “如何扭曲”决定着它将承担具 体何种功能,因此掌握了它的扭曲密码,就掌握了它的工作秘密、它与药物作用的关键,就可能预测出蛋白质结构、人工设计出更好的新蛋白质,来预防或治疗包括艾滋病、癌症、阿尔茨海默症在内的多种疾病,帮人们躲开一些 来自死神的镰刀。
但“藤蔓“扭曲的方式千差万 别、极为复杂,且现今无法被科学直接测量出,从原理倒推结构又需要大量的计算,用来处理海量数据的计算机算法还不太会解3D立体几何题 ……
不过别担心,该我 出场了。
当我们这些散布于 世界各地的玩家们在电脑前轻松自在地玩着游戏时,实际上都在潜移默化地为科学作出贡献:让个人计算机也加入科学家们的科学计算,直接利用人脑天生的三维能力“捏”蛋白质,还顺带着 让正“蹲”在电脑里围观游戏 直播的人工智能,和人类学学空间想象,改善自身算法,早日发挥更大作用。
作为一个低水平玩 家,我常卡死在游戏里不知该如何通关,这时就要去论坛里找找灵感——“黄曲霉素怎么解? 怎么隐藏疏水基团,有人交流下吗?”
而对于高水平玩家 ,世界玩家排行榜让他们兴奋,“一觉醒来发现世界 排名掉了好几十,还不奋起直追?”于是大家争着赛着 刷新游戏分值,也刷新出更优秀的蛋白质折叠方法。这些蛋白质,有可能在真实世界被合成。
生物学家菲拉斯 ·哈蒂布曾说: “Foldit游戏玩家做出什么 我都不会感到意外。”这话没错。来自纽 约的罗伯特·罗格斯基已经有 14条设计被选入合成 名单,而他的本职工作其实是律师。
从某些方面来看, 游戏正在遭受它的至暗时刻——2018年世界卫生组织新 更新的《国际疾病分类》中曾专门为”游戏成瘾”设立条目。而在此 之前,网络上流传的游戏成瘾危害,就吓得家长们把孩子送去各种矫正学校。但实际上,游戏远没有陷入十面埋伏的绝境,至少Foldit没有。
游戏“愤怒的小鸟 ”开发者曾估计,全 球玩家每天花在该游戏上的时间约有2亿分钟。如果这些 时间与关注度能够被利用,将是科学研究上不可估量的能量。
与Foldit齐名的,看起来像 俄罗斯方块的游戏EteRNA让玩家们通过组合 色块生成各种结构的RNA。2014年,游戏成果发表 在《美国国家科学院院刊》上,多达3.7万人的署名作者中 ,科研人员仅有10位。高手在民间, 主业是仓库跑鞋分类储存员的杰西卡·佛内尔每晚下班后 都坐在电脑前创造RNA分子,她曾在 EteRNA中排名第二。
Galaxy Zoo(星系动物园)号 召网友们看星星,顺便帮科学家们做做星系数据分类。工作人员最初设想着“哪有人会来玩? ”但公众的热情超出 预期,网站推出第一天,每小时6万份反馈,暴增的 工作量甚至融化了电缆,网站不得不离线。目前,网站上有记录的“动物园成果 ”高达221篇,触角也从天文 延展到物理、医学、人文等诸多领域。
除此之外,玩法类 似“找你妹”的Citizen Sort可帮动物学家们对 动植物和昆虫进行分类,看似画图板的游戏EyeWire可通过玩家力量绘 制大脑细胞的神经元网络图,观感像极了扫雷的游戏Phylo被用来排列基因染 色体……
2011年,一个曾让科学 家们困扰15年之久的艾滋病病 毒逆转录蛋白酶结构难题,10天之内被Foldit玩家们利用集体智 慧破解,而这种蛋白酶正是艾滋病病毒在活体细胞中复制和繁殖的重要关键……今年玩家们更是在 Foldit平台中从零开始设 计蛋白质,经测试,玩家设计的146种蛋白,56种都是稳定的。
科研工作者们梦寐 以求能踏上一次的《自然》杂志发稿之路,Foldit和玩家们早已驾轻 就熟。
自2008年5月游戏诞生至今, Foldit共登陆《自然》及 其子刊55次,或是被生物学 论文引用了游戏成果,或是被杂志“特别介绍”。
“宇宙中可能存在的 蛋白比原子还多。想到任何人都能够协助探索这片广阔的可能性空间,我感到很兴奋。”华盛顿大学医学院 生物化学教授、蛋白设计研究所主任大卫·贝克表示。
游戏是另一个世界 ,游戏创造秩序,文明在游戏中成长,但游戏也与现实连通。
现在,不仅是公民 科学游戏,除娱乐外,游戏还被用于教育、职业选择、医疗手术、康复复建、改善女性学习、促进城市规划、反哺科学研究、甚至制定社会政策……普通人、专业学习 者、学习障碍者、疾病患者、科学爱好者……都可以找到自己喜 爱的游戏。
虽不如国外发展成 熟,但在国内,人们也开始有意识地探究游戏的正向作用。
今年,我参加了一 场游戏论坛,专门讨论如何实现游戏的严肃功能承载。这种方向在国内尚算冷门小众,参加者不多,但难得有想法的人聚在一起,有从头讲自己的科学游戏设计思路的,有分析如Foldit之类的成功游戏可 借鉴之处的,还有贡献游戏文化元素设计、应用场景建议的,气氛热烈。
直到话筒传给一位 中年大叔。大叔抖抖西装外套站起身来,清嗓两声中气十足“咳咳,游戏这个东 西耽误时间、费眼睛费钱还影响学习,我不知道为什么要搞游戏,我是坚决不会让我儿子玩游戏的,绝对不行……”
现场一片沉默,大 家的表情凝固在脸上。我坐在后排,看着大叔的背影想,摆在游戏面前的,从不仅仅是能不能发Nature,怎么发Nature的问题。

 
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