玩游戏,搞科研:我们可以改变世界

小黑麦

2019-07-09

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作者:小黑麦

原创投稿

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唐纳说:“通过游戏和玩家来参与科学,我们改变了科研的形式。”这确是一个事实,但何尝又不是:通过科学和科学家来参与游戏,我们改变了游戏的形式呢?

    相信即便是在广大的玩家群体中,如果将游戏拿来与科研放在一起讲也会受到质疑与调侃。毕竟两个行业的跨度太大,这就像是当初有人告诉你安全套可以和军事扯上关系一样。不过游戏和科研的关系确立已经存在了十几年之久,两者的结合确实解决了一个又一个的科研难题,尤其是在生物与医疗领域。信息传播学者凯西·奥唐纳曾说过:“通过游戏和玩家来参与科学,我们改变了科研的形式。”是的,也许在将来,一个有趣的游戏就可以造福全人类,改变这个世界。

    2006年,国内游戏厂商在引进来的市场氛围中纷纷与日韩、欧美等国际知名厂商达成合作,代理了诸如:《EVE》、《激战》、《地狱之门:伦敦》等人气火爆的游戏产品。那个时候国内玩家受到外来优质游戏的熏陶,游戏素质已经有了显著的提升。而同一时间,众筹的集资形式在进入互联网后,已经成为了国外行业中普遍存在的一种集资形式。于是在流行了一段时间后,且由于国外更为自由的研发环境的原因,他们开始将“众筹”的概念发散,以玩家群体作为众筹的对象,开始加深、拓展游戏的应用领域,准备在科研领域开发出能够让玩家参与的应用于科研的游戏产品。

    结果,他们成功了。

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    《地狱之门:伦敦》

    2010年的一天,一款具有浓厚科学气息的蛋白质折叠游戏《Foldit》上线。这款面向全球玩家群体的网络游戏并不存在跨平台、锁区等娱乐条件限制,旨在研究不同蛋白质分子的机构与全新蛋白质的人工合成。这一年是两德统一的20周年,我国的嫦娥二号火箭上了天。

    “游戏玩家们想出的分子所呈现的多样性非常惊人,这些新的蛋白质绝不比博士水平的科研人员制造的东西差。”也许不少群众觉得这句话简直是无稽之谈,但当它出自一名蛋白质设计研究的博士后研究员时,一切就会变得容易被信服,人就是如此。

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    不过在《Foldit》诞生之初,自主设计蛋白质并没有获得应用,只是让玩家对已有的蛋白质分子做出结构的复原,以达到探究已知蛋白质的未知结构的目的。即便如此,在2011年的《自然》与《科学》国际性权威杂志中,该游戏对艾滋病病毒复制的研究成果依然被收录在内。这次针对逆转录酶的结构探求在超过57000名玩家的参与下仅仅持续了三个星期,而在这三个星期的游戏时长之前,科研人员们足足耗费了十年的时间去攻克这个难题。我们不难看到,玩家的这次“众筹”的确如华盛顿医学院的研究员所说的那样:“集体智慧的力量超过了超级计算机。”

    不过科研的探究是无止境的,这种对已知蛋白质分子结构的探究显然并不能满足科研人员的胃口。改进后的《Foldit》开始允许玩家在游戏规则的限定下,自主的设计蛋白质分子。而结果的确又一次让科研人员惊喜连连。

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    《科学》杂志官网

    改进后的《Foldit》并没有让科研人员失望,应该说是玩家们并没有让他们失望。在针对一系列的具体科研项目的实践中,思维活跃的玩家们给出了游戏规则认可的146种蛋白质分子。科研人员从其中挑选出了56种符合应用的分子并对玩家们报以了极高的评价。麻省大学达特茅斯分校计算机科学助理教授 Firas Khatib 是这么说的:“玩家们甚至发现了我们最先进的蛋白质分子设计方法”,“他们既没有上过相关课程,也没有读过相关教材,而我们只是调整了多年以来的游戏代码。”

    这对于科研来讲当然是一种用来“突破壁垒”的特别方法,不过对于玩家来讲未尝不是一次“有意义的参与”。因为他们不仅可以了解到生物蛋白分子的结构,而且能依靠累积的积分让自己设计的蛋白质分子成为现实,并将自己的名字永远的留在国际性学术权威杂志上。这种科研的成就感对于游戏玩家而言真的很大很大。感兴趣的朋友可以百度“Foldit”后进入官网下载试玩,或许下个被采用的蛋白质分子就是由你设计的也说不定。

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    《Foldit》官网

    我们知道,当一个人,或者一群人独自钻研一门学科领域时,往往会由于自身习得的知识体系的原因,被局限在一个框架内,很难将思维发散出去。这也是为什么会有诸如:“当局者迷,旁观者清”之类的俗语存在。除此之外,笔者仍记得一个流传许久的有趣事情。说是有一群物理学狂热份子在QQ群讨论一个极其专业的问题:一滴水从万米高空做自由落体运动,它的力有多大,会不会砸死人?正当群友们争论不休的时候一位刚入群的“萌新”弱弱的说了句:“你们没淋过雨么?”结果就是这一句话让整个群内的热度迅速冷却,在一阵沉默后,“萌新”被踢出了群。

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    这个事情并不是用来针对其中的问题,因为我们淋着的雨确实不算是自由落体运动。不说空气阻力的问题,这滴水会不会在分子运动的过程中被蒸发就是个问题。所以说,只是想借着这个事情来强调一个观点:千万不要被自己所铸成的框架关起来,要多涉猎不同的知识体系丰富自己。这应该就是为什么如今各行各业都在寻求多领域发展的全面人才吧。由此可见,玩家这种未经雕琢的活跃思维确实有着难以想象的巨大力量。我们不得不承认,在信息化逐渐完善的21世纪,电子游戏为玩家的左右脑带来的大幅度开发,已经让他们在思维的灵活性方面占据了社会人群中的金字塔高位。“清水出芙蓉,天然去雕饰”,一代诗仙李太白如是说道;“问渠那得清如许,为有源头活水来”,南宋理学家朱熹如是说道。就像读书会让扩展知识层面一样,玩游戏也会让思维更加活跃。玩游戏,搞科研,一件两不误的事情。

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    在《Foldit》成功之后,一扇未经发现的大门就此打来,各种邀请玩家参与的科研游戏被开发出来,其中《EteRNA》就是一款同类型的产品。不过在说它之前,笔者想带大家去距离华盛顿6000公里外的英国看一看,一群小学生是怎样在“游戏”中登上由英国皇家协会主办的国际学术刊物《生物学通讯》的。

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    《生物学通讯》刊物官网

    游戏实验是这样的:在一块用来模拟花朵的有机玻璃面板上包含有4个方阵。每个方阵有16个带凹槽的圆圈,且分别用不同颜色表示。当方阵中心滴满类似花蜜的糖水后,孩子们通过在方阵外围和中心配置不同的颜色组合观察到:大黄蜂很快的适应了蓝色与黄色的组合,“采蜜”成功率高达90%以上,而对于“蓝+绿”、“黄+绿”的组合它不太适应,“采蜜”成功率不到10%。由此他们得出:大黄蜂具有“观察和学习颜色组合模式的能力”。这在当时让不少研究大黄蜂采蜜的研究人员感到吃惊,因为他们此前总认为蜂类是依靠极强的空间判断能力来进行采蜜的。

    虽然这与《Foldit》的游戏科研有所区别,但不难看出,即便是年龄尚未幼小的小学生,亦能在科学指导后本着“做游戏”的初心在研究实验中得出了新的成果。这种寓教于乐的研究的确值得推广,它将遵循内心兴趣的游戏兴趣带入了科研,让游戏思想在研究领域中绽放。

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    众所周知,玩家在娱乐一款游戏时会投入大量的时间,因为那种对未知世界的新鲜感总是让人欲罢不能。不过往往是这种新鲜感最容易让人从兴趣中找到爱好,从爱好开始培养为专业。伦敦大学的博士博·洛托说过:“真正的科学探索是无法预料结果的,重点在于探索过程本身。”所以我们会发现,那些在各行各业有着非凡成就的人,大部分都是因为兴趣而开始起步的。然而兴趣是一个受到年龄限制的东西,就像这“大黄蜂”实验一样,小学生却比专业人士具备更加活跃的思维。《叛逆的鲁鲁修》中C.C说过:“雪为什么是白色,因为它忘记了自己原本的颜色。”从反方向面来讲,人生的色彩虽然为白纸染上了颜色,但终究不再是原来的白色。颜色多了,棱角被磨平,兴趣自然随着年龄的增长逐渐“退化”,发现不到新的世界,进而被自己铸造的框架关了起来。所以说在涉猎更多的知识领域外,兴趣才是最好的老师啊。

    结果很显然,让兴趣不随年龄减弱的方式之一就是玩游戏。

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    《叛逆的鲁鲁修》

    玩家可以在策略游戏中想到上百种不同的对策,可以在经营游戏中有条不紊的规划,可以在动作游戏中完成行云流水的操作,可以在竞技游戏中分秒间决一胜负。这一切源于思维的活跃,而思维的活跃确实源于兴趣,所以不外乎刘峰会说:“科研首先是游戏,诺贝尔奖就是为游戏者发糖。”玩游戏,搞科研,一件两不误的事情。

    前文提到的《EteRNA》与《Foldit》没什么大的区别,同样是一款面向玩家的在线网络科研游戏。不过这次不是为了蛋白质分子,而是为了探求RNA的展开规律。这个从2012年开始“众筹”玩家的游戏,在经过两年的时间后让37542名玩家贡献了40条RNA展开的新规律。值得一提的是,科研人员也位列其中,但仅仅占总人数的10%。当然,这些玩家都登上了《自然》与《科学》杂志,而且斯坦福大学每周还会从该游戏中选出4-16名由玩家设计的RNA分子来进行人工合成,而被选取的条件是——“谁分数排的靠前就选谁”。

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    《EVE》

    在生物医疗这种“众筹”玩家的“进口”方式之外,天文领域也开始了它的“出口”方式,逐渐地将自己“游戏化”。

    2017年的时候,大家极为熟悉的《EVE》与冰岛、瑞士的两所大学开展了太空探索项目,玩家可以参与该活动,通过游戏的方式来辨认开普勒空间望远镜拍摄的类地行星图像,寻找其中可能出现的异常点并获得游戏道具的奖励。

    类似以上两种方式的游戏还有许多,例如用来辨别深空天体的“银河动物园”、加拿大开发的用来操作DNA序列匹配物种的Flash游戏Phylo……可以看到,虽然各个领域都有自己不同的游戏参与方式,但通过玩家的参与来解开、攻克科学难题的目的是不变的。显而易见,玩家的活跃思维已经为他们带去了相当不错的成果。

    玩游戏,搞科研:我们可以改变世界

    国内首部游戏学研究著作《游戏学》

    通过这些科研与游戏的关系表现可以看到,玩家群体在新时代中越来越受到重视,思维的活跃在于科学挂钩的同时又与创新这一思想紧密相连。就像笔者在前文所说的那样“电子游戏为玩家的左右脑带来的大幅度开发,已经让他们在思维的灵活性方面占据了社会人群中的金字塔高位。”奥唐纳说:“通过游戏和玩家来参与科学,我们改变了科研的形式。”这确是一个事实,但何尝又不是:通过科学和科学家来参与游戏,我们改变了游戏的形式呢?

    玩游戏,搞科研:我们可以改变世界。

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