Facebook和游戲如何幫助科學家與疾病作戰

在英國的森林中，一名殺手—樹木殺手—正在前進，它就是恐怖的真菌風暴。面對這個殺手，大樹外科醫生們束手無策、四散逃離，于是生物學家們紛紛轉向Facebook尋求救援。

數千名“公民科學家”（citizen scientists）獲邀參與戰斗。他們參與的方式就是去玩一款名叫“白蠟樹”的Facebook游戲，游戲和眾包結合的方式，就像電影《環太平洋》中的機甲獵人一樣，讓眾多玩家通過游戲去幫助科學家擊敗敵人。

歡迎來到數據驅動科學的未來。

上述游戲中變形的敵人其實就是“灰枯梢”—一種困擾白蠟樹的真菌病，上世紀90年代首次在波蘭被發現，然后像瘟疫一樣蔓延歐洲，最終在2012年于東英吉利登陸，侵入英倫三島。

眾包科學（crowdsourcing science）的夢想

“這是一種移動速度很快且危害巨大的疾病，”英國劍橋大學塞恩斯伯里實驗室生物信息學主管丹·麥克萊恩說，他和英國最優秀的植物研究所“約翰·英納斯中心”合作，共同對抗這種樹木疾病。對于樹木來說，感染上引發灰枯梢的真菌可真是夠倒霉的。樹皮上先是出現壞死斑，然后樹表遭到蠶食，葉子枯萎，最終樹木死亡。簡言之，會死，而且會死得很難看。

乍一看，這似乎不是一個關于數字化科學的問題。但與灰枯梢病戰斗的關鍵就是搞清楚其對樹木遺傳層面的影響到達了怎樣一個水平。“我們希望找到辦法來減少損傷，提高白蠟樹自身的變異性和抵抗力，”麥克萊恩說，“要做到這一點，我們需要找到能夠提高抵抗力和耐受性的基因要素。”

白蠟樹的基因組包含了大約10億個核苷酸，由于灰枯梢太過迅速，因此我們在這10億長序列中越快找到基因線索越好。最初，麥克萊恩將原始數據上傳到Github（全球最大的開源社交編程及代碼托管網站）上，邀請其他生物信息學的科學家們下載數據并幫助他找到新的分析方法。他取得了一些成果，有大約25名來自法國和美國的研究人員下載了數據，并給出了有價值的意見，如指出了殺菌劑的潛在目標。這加速了其研究進程，但麥克萊恩將目光投向了更大的群體。Facebook上據稱有2.5億游戲玩家，即使只是其中的一小部分去玩一個游戲—幫助科學家找到擊敗灰枯梢病的方式的游戲—其結果也相當可觀了。

星系動物園（Galaxy Zoo）計劃使得眾包科學（crowdsourcing science）的夢想首次變為現實并獲得了真正的科學發現。

2007年，天體物理學家克里斯·林托特（Chris Lintott）和凱文·沙溫斯基（Kevin Schawinski）邀請民眾積極上網去查看星系圖像。不過這可不是單純請他們來欣賞美麗的太空照片—這些照片往往非常模糊—而是請廣大民眾來幫忙進行分類，就根據他們所看到的來分類，它是碟狀嗎？看起來是否光滑？它是不是顆恒星？

反響是巨大的，僅僅一天之后，他們的分類速度就達到了每小時7萬次。

“我們當然不會不知道互聯網是這么運作的，你要么默默地失敗，要么取得巨大成功。”林托特說。

據林托特透露，現在已經有100萬人簽署了“查看星系滴狀照片”的協議。不過，也許最重要的是，眾人的努力已經產生了真正的可驗證的科學，目前至少已經有25篇學術論文中使用到了公眾分類的成果。

該項目已經擴展為一個公民科學實驗平臺，被歸入“宇宙動物園”（Zooniverse）項目之下。“宇宙動物園”是全球最大的公民科學眾包網站，其迄今推出了17個科研實驗，從“利用史上航海日志創造地球氣候模型”到“現實生活中的癌癥數據分析”到“行星獵人計劃”等，其共同特點都是邀請大量非專業科研人員參與進去，幫助加速科研進程。

游戲化

如今，由于“宇宙動物園”項目已經為公民科學打造了牢固基礎，一些科學家試圖以游戲化的方式來進一步挖掘民眾看上去似乎無限的潛力，以使數據問題的研究未來得到極大加速。

例如，一款由世界知名慈善機構“英國癌癥研究”開發的智能手機游戲“基因游戲”（GeneGame）將于今年晚些時候發布，屆時，游戲的玩家將幫助識別癌癥腫瘤樣本中的遺傳缺陷。與“星系動物園”的關鍵差異在于，科研將是此款游戲的一個間接后果，游戲玩法不會直接聚焦于科研細節。

之所以推出此款游戲，是因為在2008年發布的一款名為“折疊它”（Foldit）的電腦游戲獲得了成功。“折疊它”要求玩家折疊蛋白質，幫助研究人員了解藥物和蛋白質互相影響的方式。

現在這款名為“白蠟樹”的Facebook游戲，“試圖改變科學研究獲取成果的方式”。這款寶石迷陣式的游戲由許多不同顏色的樹葉排列而成，每種顏色的葉子都代表白蠟樹基因序列中的一個核苷酸，游戲要求玩家分析并找出盡可能與參考模式相匹配的基因序列。這里的目標序列來自對致病真菌有天然免疫力的白蠟樹，如果能發現其中有趣的變化，可能有助于進一步的研究。

不過這款游戲是否能取得良好的科研成果，尚無法確定。在理想情況下，游戲化的科研項目，也將對受聘條款（玩家規則）產生革命性的影響。蘇塞克斯大學（University of Sussex）科學政策研究員愛麗絲·貝爾（Alice Bell）認同這種說法。

“在最好的情況下，我認為，（公民科學）產生參與感，這將建立對于科學和科學政策等一系列問題的認識，對于科學本身和邀請民眾更深度介入制訂科學政策都有好處。”但這是一個更高的標準，“白蠟樹”等游戲能否做到這一點，仍有待觀察。