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打游戏打到了《自然》期刊连科学都不得不向游戏玩家求助

时间:2019-08-08 03:36 来源:未知 编辑:admin

核心提示

近日,在一项发表于《自然》的最新研究中,来自美国多家研究机构的科学家证实,游戏玩家们已能够从一条多肽链开始,在线模拟设计出多种蛋白质三维结构和其对应的氨基酸序列。...

  近日,在一项发表于《自然》的最新研究中,来自美国多家研究机构的科学家证实,游戏玩家们已能够从一条多肽链开始,在线模拟设计出多种蛋白质三维结构和其对应的氨基酸序列。

  研究人员在实验室中测试了146种由游戏玩家设计的蛋▪▲□◁白质,其中有56种能够在溶液中维持稳定的折叠结构。这一发现表明,游戏玩家的确能够帮助科学家完成复杂的任务,比如创造出可以真实存在的蛋白质结构。

  或许在不久的将来,这些玩家也能设计出可作为有效候选疫苗或抗癌药物的蛋白质。

  要知道,设计自然界不存在的全新蛋白质可是一项颇具挑战性,游戏玩家是怎么做到的?

  这就不得不提创立于2008年的Foldit,它致力于将这类蛋白质研究“游戏化”。它由华盛顿大学的计算机科学和工程学系和生物化学学系联合共同开发。可提供一系列教程,让用户◇…=▲试着操纵简单的类蛋白质构造,并定期更新以真实蛋白质结构为基础的谜题。该程序让用户在工具辅助解谜,就能够得出实际的蛋白质模型。每当结构被变动,一个分数会根据折叠的完善程度给出。Fo•●ldit用户可以创立加入小组,分享各自的方案。也有小组高分榜。

  Foldit尝试利用人脑天生的三维pattern matching能力。目前该程序出的◁☆●•○△谜题都是基于已被人们清楚了解的蛋白质;通过分析人类在解这些谜题时的直觉思考途径,研究者希望能改进现有蛋白质折叠软件所用的算法。

  “很多人尝试通过分子替代的方法解决M-PMV的晶体结构问题,但都失败了,于是我们向蛋白质折叠游戏Foldit的玩家发起了挑战,让他们制作该蛋白质的精确模型。出人意料的是,这些玩家制作的模型质量很高,可成功地用于分子替代和结构判断。这种更准确的结构为设计抗逆转录病毒药物提供了新的见解。”Foldit首席设计师Seth Cooper说到,人类具有空间推理能力,这是计算机所不擅长的。游戏则提供•□▼◁▼了一个框架,把计算机和人类的优势整合到一起。

  早在2011年,游戏玩家们仅用了三周时间就解决了一个困扰科学家好几年的难题——一群玩家通过玩游戏发现了一种蛋白质的结构,这种蛋白质在艾滋病毒生长过程中起到了至关重要的作用。该发现标志着人类有望在艾滋病毒(HIV)和艾滋病(AIDS)研究领域获得重大突破。这一成果刊登在《自然—结构与分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)杂志上。

  除此之外,另一款游戏《EVE Online》的玩家们也曾创造过一项惊人举动:两年时间,三十万《EVE》玩家联手完成了3300万个蛋白质图谱的分类工作。

  《EVE Online》是一个大型星战网游,作为一款已经运营了十几年的游戏,《EVE》在各方面都是一个的的◇•■★▼确确的小众游戏。即使是偶尔走进大众视野的时候,也往往靠的是一些奇特的小道新闻,例如一场战争烧掉百万▲=○▼人民币;一名玩家用几年时间策划复仇拉;用信标点亮星空纪念霍金拉;国际服封禁中文MOD,玩家自发有组织的学习英语拉,等等。《EVE▲★-●》和它的玩家们在这个快节◆◁•奏化、碎片化的电子游戏年代,真的算是特立独行了。

  2016年,《EVE》的官方CCP Games就和瑞典的人类蛋白质图谱项目组进行了合作,开始了名为“探索计划(Project Discovery)”的特殊项目:将人类细胞的蛋白质染色体进行分类和鉴定,由于目前AI和电脑在图★△◁◁▽▼像分辨上的能力还有所不足,所以像蛋白质图谱这样大量的分类工作还是要依靠人工来解决。

  上千万份的图像分类工作,靠凤毛麟角的科学家明显是不够的,普通的科学志愿者数量也依然有限,而“探索计划”则将有闲数量又庞大的网络游戏玩家发掘了出来。《EVE》制作组在游戏中加入了一个独立的小游戏,通过化身为NPC的科学家的引点和详细的教程,《EVE》的玩家可以通过这个小游戏对成千上万个蛋白质染★-●=•▽色体进行☆△◆▲■分类。

  CCP也为参与的玩家准备了“酬劳”,每位完成度达标的参与者都能获得少量△▪▲□△的游戏币、游戏时装、舰船装◆●△▼●备等的奖励。由于《EVE》游戏自由化、慢节奏的特殊性,很多时候玩家都很乐意在没事干的时候支持一把▲●…△人类科学研究。这个分类蛋白质的小游戏一经上线,就受到了《EVE》玩家这样一个“小众硬核、偏好科幻”的群体强烈的反响,几乎达到了“人人参与”的规模---就是游戏新版本开放,也没见他们有这么大反应。

  经过两年时间,在30万《EVE》玩家的共同努力下,3300万个蛋白质图谱被分类完毕。人类蛋白质图谱的完善对于全人类的医疗、生物研究都有极大的帮助。瑞典的科学家们也在前几日也将这一成果公开,供全世界科学家使用。

  而“探索计划”不仅仅对人类社会做出了贡献,也打破了电子游戏和科学研究之间的“次元壁”:咱们这些宅在家里打电动的肥宅,也能算半个科学▽•●◆家了!

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