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大家一起创新
这说明群众的眼睛真的具有从事科学实验的洞察力吗?倒也未必。毕竟在上述项目中,大众扮演的主要还是“小助手”的角色,从事搜集、整理、翻译、誊抄等由研究者分配好的微任务。不过,确实还存在另一种群体智慧模型,能让大众真正参与解决极度复杂的难题。
华盛顿大学的生物化学家大卫·贝克(David Baker)主攻蛋白质折叠机制。蛋白质作为组成人体皮肤和器官的基本生物分子,帮助实现身体的各项基本机能。在细胞中,蛋白质分子无规则地扭曲折叠,形成一个比较大的结,它的结构决定了蛋白质分子在人体中如何工作。因此理解蛋白质分子复杂的折叠过程,就有可能发现治疗艾滋病、癌症或者阿尔茨海默病的方法。
从此以后,征集大众参与科学项目渐渐成为一种常规操作。鉴别气旋的等级,跟踪蝙蝠群,检查癌细胞的电子计算机断层扫描片,为月球表面的陨石坑贴标签……群众的眼睛洞察秋毫,而且数量众多。2009年由牛津大学发起的众包式科学门户网站“宇宙动物园”(Zooniverse),注册用户高达百万,这些人随时准备为科学研究贡献出几分钟时间和精力。
为了破解这个折叠过程,贝克先设计了一个计算机程序,但任务量庞大,需要强大的运算能力。于是他创建了“罗塞塔之家”(Rosetta@home),让数千名志愿者的电脑参与他的算法。一年又一年,这些计算机不断反复计算蛋白质的折叠过程,折了又折,折了又折……结果一切都是徒劳。蛋白质的折叠过程如此复杂,相比之下,就算有一万台电脑也做不了什么。
幸好还有大众来支援!大约有3万名网民通过名叫“星尘之家”(Stardust@home)的项目网站为科学发现贡献他们的眼力。这个网站上发布了在显微镜下拍到的150万张照片,囊括了飞船收集器区域内的每一个角落。这次行动非常成功,普通大众一共发现了7颗星际尘埃。它们的化学成分令人惊讶,科学家们围绕其起源展开了一番大讨论。这一发现登上了《科学》杂志,但不同于这份顶级科研期刊上发表的其他论文,这篇论文的合作作者多达30 714名,包括了全部参与过星尘寻找行动的热心网民。
此时,这位生化学家又想出一条妙计:与其靠电脑,不如用人脑。2008年,贝克开发了一款名为“折它”(Foldit)的在线小游戏。这款游戏将蛋白质折叠的科学难题表现为一个游戏,有点像一个小谜题,游戏玩家从一条完全展开的蛋白质链开始,任意地将其扭曲折叠,尽可能重现它在人体中真实的三维结构。游戏过程中,最终结果越接近真实的三维结构,得分越多。这是一款合作游戏。玩家们不需要单打独斗,可以合作得出一个公认的结论。每个人随时可以用他认为最有效的方式把折叠推进下去。游戏的效果相当不错,玩家们第一次给出的答案就充满希望。游戏渐渐吸引到5万名来自世界各地的玩家,共同推进集体解决方案的诞生。
在漫漫远征中,“星尘号”穿过“维尔特二号”(81P/Wild)彗星的彗尾并期望收集到星际尘埃,这可以让美国国家航空航天局(NASA)的科学家们首次在实验室内观察地外尘埃。但科学家们面临着一个巨大挑战:这些藏在飞船收集器内的得来不易的微尘,直径不过1微米,与寻找这些尘埃的艰巨任务相比,在干草堆里找一根针都简单得如同儿戏。
这个程序的高效令科学家喜出望外,于是贝克又推出了新的挑战:让大众再现梅森—辉瑞猴病毒(Mason-Pfizer monkey virus)的逆转录病毒蛋白结构。这种病毒是导致猿猴艾滋病的元凶,在生物化学界留下了一个巨大的谜题,专业人士历经15年也未能破解。但是“折它”游戏上线该项目仅仅几天之后就实现了第一个突破。一位网名叫“spvincent”的玩家首先突破难关,让大众的解谜速度很快达到了之前计算机算法的水平,接下来名叫“grabhorn”的玩家让大众更进一步。最后,一名叫作“mimi”的玩家找出了蛋白质的结构。只用了10天,大众就破解了谜题,让科学家们大跌眼镜。