Foldit网页科学游戏

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Foldit是一款由华盛顿大学的研究团队开发的在线科学游戏,由美国游戏公司Pandemic Studios设计。这款游戏于2008年发布,其核心目标是帮助科学家们解决一个复杂的生物学问题,那就是蛋白质折叠。

在Foldit游戏中,玩家需要模拟和设计蛋白质的3D结构,通过折叠、旋转和排列氨基酸来找到最优的折叠路径,这个过程与现实世界中的蛋白质折叠研究有着密切的联系。玩家的每一次操作和决策都会影响到蛋白质的稳定性和功能,而这些数据会被上传到服务器,供生物学家们分析和使用,以加速对蛋白质结构和功能的理解。

这款游戏的创新之处在于它将复杂的科学问题转化为娱乐形式,让玩家在游戏中学习和参与到科学研究中来,同时也提高了公众对科学的认识和兴趣。通过这种方式,Foldit成为了科学教育和公众参与科研的典范。

与此同时,专家们建议,为推动科普游戏产业健康有序发展,应该尽快制定科普游戏的标准,形成科研人员参与科普游戏策划制作过程的机制,让科普游戏有助于培养玩家的科学认知,提升他们的科学意识,掌握一定的科学方法并在生活中加以利用,从而助力全民科学素质提升。

一款优秀的科普游戏,很可能提供一场体验奇妙的科学之旅。王小明馆长表示,上海已经积极行动起来,持续开展科普游戏的探索和尝试。比如,近年来,上海科技馆积极调动馆内外资源,开发了《拼图寻鸟之旅》《摩擦力精灵》《鼠的生态学功能》《探索鲸奇世界》等近30款科普小游戏应用在展览及教育活动上,全方位、多维度地开启了科普场馆探索推动科普游戏工作的先河。

Foldit网页科学游戏

科普游戏不仅能开启人们的好奇心、探索欲手机上有单机三国游戏,还能推进科研发展。周忠和院士以蛋白质折叠电子游戏《Foldit》为例,这款2008年就问世的实验性的蛋白质折叠电子游戏,就是让玩家自己设计带有抗病毒效果的蛋白质,而科学家则会进行专业测试与研究,决定之后能否运用到现实当中。开发仅两年内,就有57000名参与者提供了有用的结果。

中国科学院院士、中国科普作家协会理事长周忠和,麻省理工学院教授泰勒(T.L. Taylor),上海科技馆馆长王小明等与会嘉宾,对科普游戏定义、价值,发展新方向,以及科普游戏的产业等建言献策。

大会发表了科普游戏的新思想、新创意及新作品,并发布《科普游戏产业发展宣言》。宣言强调,要认同科普游戏的科普和教育目标,平衡科普游戏的科学性及娱乐性,构建博物馆全场景、可互动、深度学的体验空间;要开展科普游戏的系统性研究,突出科普和科学教育核心功能,构建多元融合的科普游戏研发体系,培养高层次的开发者,推动科普游戏规范化发展。

虽然《Foldit》看起来并不是那么有 " 游戏性 ",但却意义非凡,因为之前它之前就曾帮助过不少科研工作。2010 年科学杂志《自然》杂志上的一篇论文称,《Foldit》的 57000 名参与者提供了有用的结果,这些结果与算法计算的解决方案相匹配或表现优异。

而最近《Foldit》游戏中就加入了新冠病毒的新谜题。其中介绍称,新冠病毒表面有一种突刺状蛋白,它会和人体细胞表面上的一种受体蛋白相结合,一旦结合,那么病毒就可以感染人类细胞并复制。而若能设计出一种与突刺状蛋白结合的蛋白质,则可以用来阻止新冠病毒与人体细胞的相互作用,并阻止感染。

简单来说,《Foldit》就是让玩家自己设计带有抗病毒效果的蛋白质,而科学家则会进行专业测试与研究,决定之后能否运用到现实当中。之所以这样设计,则是因为蛋白质结构预测需要大量的运算,而通过这种游戏,借助众多用户的人脑天生三维图形匹配能力代替计算机计算方式,帮助获得更好的结果。

《Foldit》是一款 2008 年就问世的实验性的蛋白质折叠电子游戏,根据介绍,它结合了众包与分布式计算的思想,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。它提供一系列教程,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。通过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。

而这类游戏的意义,正如MMOS的创始人所言:“将花在电子游戏上的数十亿小时的一小部分转化为科研成果,这将会对人类科学科研做出巨大的贡献,同时也会改变人们对电子游戏行业的看法。”

随着公众科学游戏这些年来不断地取得现实的成果,游戏的类型、数量也不断增加,越来越多的普通玩家参与到这些为公众利益发展的活动中来。

玩家在游戏中扮演一位被困于无人岛的科学家,在一台邪恶机器人的胁迫下,玩家必须通过收集和分类不同的照片来赚取金钱、修复实验室、逃离无人岛。游戏中的这些照片都是来自于世界各地的真实照片,玩家的分类工作有助于生物学家研究该地的生态环境系统和气候变化。

除了生物医疗领域,天文领域也开始了它的游戏化“众包”进程。2017年,EVE与冰岛、瑞士的两所大学开展了太空探索项目,玩家可以在游戏中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,从而获得道具奖励。

EteRNA同样是一款生物学在线网络科研游戏,由卡内基梅隆大学与斯坦福大学的研究人员开发而成。不过这次的研究对象不是蛋白质分子,而是RNA。

这么有效的另类科研方式,当然不只是被Foldit一款游戏发现并应用。在“科研游戏”理念诞生后的时间里,不少科学领域都进行了尝试,号召一众玩家的参与来解开、攻克科学难题。

要知道,这其中的绝大多数玩家既没有学过生物学的相关课程,也没有读过专业教材,却发现了最先进的蛋白质分子设计方法。这种打破壁垒的参与方式无论是对游戏设计者还是参与者,都着实有着非凡的意义。

改进后的结果让人们惊喜连连。在针对一系列具体科研项目的实践中固态硬盘如何下载网页游戏,优秀的玩家们得出了游戏规则认可的146种蛋白质分子,科研人员从中挑选出了56种符合应用的分子给予了极高的评价。

不过一段时间后科研人员发现,这种对已知蛋白质分子结构的探究已不能满足高智商玩家们的胃口,因此对游戏进行了升级。Foldit这才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。

作为一款跨界生物科学的游戏,Foldit的研发人员也是大有来头。2008年,它由华盛顿大学的计算机科学和工程学系和生物化学系共同研发。诞生之初并不支持自主设计蛋白质,只是让玩家对已有的蛋白质分子做出结构复原,以达到探究已知蛋白质的未知结构的目的。

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。要知道,在这三个星期之前,科研人员们足足耗费了十年的时间去攻克这个难题。

如果你也有这样的质疑,那么下面这些事实或许可以打消你的疑虑: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就被收录在内。

Foldit是在线的,如果在玩家们进行游戏的过程中产生了有希望抗击病毒的结果,那么华盛顿大学蛋白质设计的科学家们就会拿结果去做测试,甚至真的制造出这些蛋白质用于实验!

最近Foldit中加入了新冠病毒的谜题类型,并且还给出了详细介绍:一种表面有突刺状蛋白、可以通过与人体细胞表面上的一种受体蛋白相结合、进而感染人体细胞并复制的病毒。这一谜题的任务目标就是设计一种与突刺状蛋白相结合的蛋白质,用以阻止病毒与人体细胞的相互作用,从而防止感染。

Foldit是一款实验性的蛋白质折叠电子游戏。在游戏中,玩家可以不断调整蛋白质的三维形状,以此获得分数,参与世界排名。同时还能与其它玩家进行即时聊天,相互沟通各自的想法。

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