做试验太无聊科学家喊你边玩游戏边破解肠道菌群难题

原标题：做试验太无聊？科学家喊你边玩游戏，边破解肠道菌群难题！

编者按：

在科研中存在着许多的机械重复却具有重要意义的研讨作业，尽管这些研讨作业大多进程繁琐、细节杂乱，可是却不需求相关学科的布景常识，只需稍加了解便可快速上手。

在计算机科学日新月异的今日，科学家们渐渐的开端测验让计算机去处理这些枯燥庸俗的使命。可是令人遗憾的是，即就是在计算机科学适当兴旺的今日，仍然有许多使命无法朴实由计算机完结，仍需求依托人工，比方微生物分类。

咱们已知道肠道菌群对宿主健康的重要性，一起也意识到微生物的分类存在巨大缺口。可是仅靠科研人员或许凭借计算机好像都难以完结这项巨大的使命，那么有没什么好的处理办法呢？怎么去寻觅数量巨大的“免费”优质劳动力呢？

《无主之地 3》（Borderlands 3）是一款由 Gearbox Software 开发，2K Games 发行的 RPG 风格的 FPS 射击游戏，2019 年正式发布。游戏故事情节为秘藏猎人对立张狂的敌人，搜集枪械和战利品，从整个银河系最残酷的大反派克里普索姐弟手中解救家乡。

（编者注：人物扮演游戏，Role-playing game，简称为 RPG，是游戏类型的一种。在游戏中，玩家担任扮演这个人物在一个虚拟国际中活动。

FPS，First-person Shooting，第一人称视角射击游戏，望文生义就是以玩家的片面视角来进行射击游戏。玩家们不再像其他游戏相同操作屏幕中的虚拟人物来进行游戏，而是感同身受的体会游戏带来的视觉冲击，大大增强了游戏的主动性和真实感。）

本年 4 月份，Gearbox Software 联合加拿大麦吉尔大学、国际上最大的公民科学微生组项目安排 Microsetta Initiative 以及大型线上科学（Massively Multiplayer online Science，MMOS）安排一起发布了一款内置在《无地之主 3》中的街机拼图小游戏——“无主之地科学”，其意图是帮忙科学家制作人类肠道微生物图谱。

参加此项游戏规划的研讨人员 Mayim Bialik 标明，咱们身体上的细胞有大约一半归于“外来户”，只要 43%左右的细胞是由咱们机体自身发生的。这些“外来户”就是生活在咱们体内的微生物。

生活在人体中的微生物与咱们的健康休戚相关，尤其是肠道菌群，不断有依据标明肠道菌群对心血管、精神疾病、消化系统疾病等许多疾病类型具有深刻影响。

一般，健康成年人的肠道中大约有 1.5kg 的微生物，品种超越 1000 种以上，细胞数量高达 10 14个。这些微生物既有其一起的 DNA 指纹特征，又会有一些与其他微生物类似的 DNA 序列，所以要想经过 DNA 区别不同个别无疑是一项艰巨而巨大的使命。

科学家们测验运用计算机来处理这一问题，可是发现效果并不是那么抱负。

Microsetta Initiative 搜集了不计其数份的人体粪便样本，提取了其间的微生物 DNA 并对其进行了测序。可是在分类拼装这些序列时发现，计算机不光无法完美地收拾这些数据，并且还会制造出许多影响后续剖析的细小过错。

终究，科学家们决议凭借于游戏来处理这一问题，所以他们找上了《无主之地 3》。

那么这款内置的小游戏究竟是怎么帮忙咱们制作肠道微生物图谱的呢？

图. 内置游戏无主之地科学

事实上，处理这种杂乱使命的“无主之地科学”很简单易懂，也很简单玩。玩家在抵达游戏中的基地“3 号流亡所”之后能够在流亡所里发现一台街机，翻开街机就能开端帮科学家剖析肠道微生物。

你会在屏幕上看到一个像消消乐相同的游戏，可是这个游戏与消消乐略有不同。

在无主之地科学中，网格中的五颜六色方块代表了不同的核苷酸，每一列大约有 150 个这样的五颜六色方块。玩家需求经过向上推进的方法，试着将方块放置于正确的方位，而正确的方位就是让每一行变成相同的色彩。

当然，你或许无法总是把一切方块都摆放正确，可是没有关系，在测验解谜的进程中，就已经在帮忙找出实际国际中电脑剖析里的过错了。

别的，为了鼓励玩家参加其间，完结这个小游戏还能得到游戏币，这些游戏币可用于兑换一起的秘藏猎人头部和皮肤。并且，每个“无主之地科学”谜题都设有一个方针分数，你需求到达此分数才干持续下去并获得解谜奖赏。

不过，到达谜题的方针分数并不代表你有必要开端解下个谜题。一般情况下，你仍能够持续移动能够移动的方块。可是假如你想要打破坦尼斯（游戏中的人物）贴出来的高分，并为这个重要的微生物研讨奉献更多的材料，那就赶忙开端探究下个谜题吧！

图. 《无主之地3》

解密蛋白质，电子游戏携手生命科学

很有意思对吗？可是，这并不是第一款将科研和游戏结合在一起的游戏。

2008 年，美国华盛顿大学游戏科学中心与生物化学系合作开发了一款名为《Foldit》的多人在线游戏，游戏企图使用玩家的解密和发明才能去解开一个个蛋白质的重折叠结构。

解析人类蛋白质谱的组成，获取有用的剖析效果，仅依托有限的科研人员和仪器设备无异于难如登天。关于那些充溢科学思想习惯，具有必定的逻辑推演才能和酷爱探究的玩家来说，证明他们的时机来了。

《Foldit》一上线便受到了追捧，并且游戏开发者特意引入了竞赛比拼系统，玩家的数据会和最先进的电脑解密程序相比对，人脑和电脑将同台竞技。

2010 年上线两年后，效果显现，57000 名玩家提交的蛋白质重折叠计划优于电脑模仿效果。2011 年，一群玩家仅用时 10 天就解析出了一种科学家们耗时 15 年都不曾解开的艾滋病病毒的分子效果。2012 年，《Foldit》的玩家将一种酶进行改造后，使其活性提高了 18 倍。

不论是《无主之地 3》中的内置游戏仍是《Foldit》，它们都有一个一起的姓名“大众科学游戏”。因为这类游戏不必具有专业相关常识布景，一般玩家便可参加，并且或许会获得惊人的科研效果，所以被许多科学范畴的专业技能人员和学者所重视。

图.《Foldit》

大众科学游戏

大众科学游戏是指那些没有门槛，一般人也可参加的科研活动，其前史能够追溯到上个世纪。考古学、天文学、动植物学等需求许多搜集数据材料的分类学科正是在大众科学游戏的推进下获得了长足展开。

跟着互联网技能的展开，网络游戏的传达与遍及，大众科学游戏从以往在实际国际中搜集材料面目一新，转移到虚拟国际中为科学家们供给海量的信息材料。

电子游戏尽管是一项娱乐活动，但其本质是交融了各种先进的计算机技能，例如图形处理、音乐烘托，一起蕴含了人类名贵的思想，将人类独有的故事叙说才能变为游戏主线。

所以，电子游戏很简单与科学相结合，详细有三种结合方法。

第一种是游戏元素由科学问题自身设定，把科学问题自身变成游戏，玩游戏的进程就是处理科学问题的进程；第二种是游戏的玩法服从于科学问题，环绕科学问题开发一款游戏，玩游戏适当于模仿科研；第三种则是科学问题和游戏玩法彻底别离。

“闻道有先后，术业有专攻。”想让科研作业者都自主开发、运营、推行、保护一款大众科学游戏无异于赶鸭子上架，痴人说梦。

因而，大部分由科研作业者规划的大众科学游戏规划的画面一般不行精巧，故事情节单一，全体规划与发行推行与大部分独立游戏比都相形见绌。不过，有人开端帮忙科学家们处理这一问题了，也就是前文咱们所说到的 MMOS。

为了坚持玩家的游戏动力和热心，脱节大众科学游戏小众的局势，融入到游戏玩家基数大，资金更为富余的干流游戏中成为大众科学游戏展开的最优解。

所以，一项名为大型线上科学（MMOS）的安排诞生了。其方针就是将科学研讨和视频游戏无缝链接起来，将科学研讨完美植入到游戏中。

他们的特长就是把一般人看不懂，但其实没什么技能难度的科研使命图形化、游戏化。经过叙事情节与视觉营建的结合为游戏玩家打通前往科学国际的路途。

从全国际规模来看，每周游戏玩家们花在玩游戏的时刻多达数十亿个小时。MMOS 坦陈对这些游戏时刻他们适当巴望，哪怕这些时刻仅有一小部分能够用于科学活动，奉献出的数据量也是适当惊人的。

为此他们开发了一套使用程序接口（Application Programming Interface，API），专门用于从植入在电子游戏中的模仿科研使命中搜集数据，不必修正任何游戏源代码就能分配使命、追寻数据并给玩家评分。

MMOS 诞生之初的主旨就是“用游戏技能让国际更夸姣”。迄今为止，MMOS 完结了 3 亿次的分类项目，与 6 位合作伙伴共开发了 4 个项目。而“无主之地科学”则是 MMOS 的最新效果。

其实，许多生命科学的研讨在初期都有许多重复机械的基础性作业需求完结，只要完结了这些庸俗的作业，才有或许展开后续愈加深化的研讨。

而这些研讨范畴天然包含了微生物组研讨。只不过，这一次，微生物研讨者们不再是单枪匹马或许是三人成团，这一次他们找到了一群好帮手。

信任这个游戏将帮忙研讨者们对肠道菌群有更进一步的了解，而这些了解将有助于研讨出根据微生物组的立异性疾病医治手法与健康保健战略。

参考材料：

1.https://borderlands.com/zh-TW/news/

2.https:///watch?v=L_mH6Ak_Ny0&feature=youtu.be

3.https:///s?id=1663558754144237695&wfr=spider&for=pc

5.https:///news/borderlands-3-players-are-matching-microbes-to-help-biologists-understand-the-human-gut-microbiome

6.https:///sites/paultassi/2020/04/07/borderlands-3-is-giving-out-new-loot-if-you-help-them-map-the-human-gut-microbiome-wait-what/#58afc5164b8e

7.https:///read/cv1178475#reply1076453568

8.https://foldit.fandom.com/wiki/Foldit_Wiki

作者 | Richard

审校 | 617

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