专栏首页量子位这款硬核抗疫游戏火了,20万玩家在线科研拯救世界,美国名校出品,Nature曾点名表扬

这款硬核抗疫游戏火了,20万玩家在线科研拯救世界,美国名校出品,Nature曾点名表扬

十三 边策 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI

新冠疫情在美国日益严重,怎么办怎么办?

华盛顿大学的科学家们,准备发动群众、依靠群众,用人民汪洋大海一样的智慧群智群力。

于是这款名为Foldit的益智免费游戏,火了。参与参加可以构建一种蛋白质,来阻止新冠病毒攻击人类细胞。

而且游戏是在线的,结束后如果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,就会拿这些结果去做测试,甚至是制造蛋白质!

Foldit的确为科研做出过实际贡献。

Nature杂志在2010年还点名表扬过这款游戏,因为参与其中的5.7万名玩家为科学家们提供了有益的结果,这些结果甚至比某些计算机算法还要好。

目前,怀抱拯救世界之心的20万游戏玩家,已经在争分夺秒贡献力量。

根据Foldit的描述,当冠状病毒表面上那些尖尖的东西(刺突蛋白),和人类细胞表面的受体蛋白紧密结合时,病毒就会造成感染。

而最近几周的研究,已经确定了新冠病毒刺突蛋白的结构,以及它是如何与人类受体结合。

因此,Foldit就希望通过这样的游戏,来寻找一种蛋白质,从而阻止新冠病毒感染人类细胞

那么这个游戏具体怎么玩?

38个关卡,逐步挑战构建蛋白质

Foldit支持Windows、Mac和Linux三个操作系统,游戏下载安装非常简单(地址在文末)。

安装、注册完毕后,就来到了它的初始界面。

中间上下摆动的深红色刺状球体,就是冠状病毒,两边橘色和蓝色则是蛋白质侧链。

游戏的玩法,是通过鼠标改变蛋白质侧链 (Sidechain)和骨架 (backbone)以及其它一些列复杂结构的位置,来消除病毒。

Foldit 一共设置38个关卡

第一关,你要用鼠标拖动这两个侧链的位置,消除病毒,并让分数达到7700分。

第二关展示了蛋白质骨架,有时蛋白质骨架距离过于相近,因此,我们在这一关需要拖动蛋白质骨架来移动位置,但同时还需要保证它们之间的紧密结构,分数需要达到6500分。

同样,第三关也是需要移动蛋白质侧链来达到目标分数。

从第四关开始,就比较复杂了,不仅要拖动每个蛋白质侧链位置来消除病毒,还需要移动到恰当的角度来达到目标分数。

但从第四关开始就会解锁一个辅助功能“Shake”,可以一键让侧链摆到理想位置。

有时,蛋白质骨架的距离又太远,就会出现“空洞”,此时就需要将蛋白质骨架的距离拉近一些。

与此同时,还需要保证不再产生病毒,这就是游戏的第五关。

到了第六关,又会解锁一个强大的工具——Wiggle,可以一键提高蛋白质骨架结构。

点击“Wiggle”键后,蛋白质骨架位置就会慢慢改变,分数的进度条也在增长,直到分数达到目标值,任务也就完成了!

下一关开始,为了让提高分数,还会涉及到蛋白质中的氢键 (hydrogen bond)的操作。

当下图中上下两个“sheet”位置靠近时,它们之间就会产生蓝白相间的条形状物质,这就是氢键。

越往后的关卡会涉及更多复杂的结构,比如解决疏水性(hydrophobic)侧链问题、匹配“sheet”等等。

当然,在闯关的时候,肯定会遇到各种各样棘手的问题。

别急!Foldit的在线模式,能让你实时和其他玩家交流(前提是你的英文需要先过关……)。

游戏官网上,还展示了分数靠前的团体、个人等排名,如果你的成果拯救了世界, 不怕没人知道。

目前,游戏已经吸引了20万用户,其中名为Go Science团队,在团体或个人的排名方面都比较突出。

为何要研究蛋白质折叠?

免疫系统中的抗体是一种特殊的蛋白质,它通过特定形状的折叠结构,可以抓住对应的某一种病毒。

如果能搞清楚抗体的结构,就能更好的帮助我们区对付新冠病毒。

冠状病毒的特点是它表面上有一种刺突蛋白,蛋白与人类细胞表面上的一种受体蛋白紧密结合,帮助病毒进入人体细胞。

一旦冠状病毒刺突与人类受体结合,病毒便可以感染人类细胞并复制。

现在研究人员已经确定,新型冠状病毒和SARS病毒都是通过刺突蛋白(S蛋白)与人体ACE2受体结合。

如果我们可以设计与这种冠状病毒刺突蛋白结合的蛋白,就可以用来阻止与人体细胞的相互作用并阻止感染。

所以Foldit最近增加了一个新的关卡,把科学家最新研究成果的实物加入到游戏中。

游戏里蛋白质的骨架和大部分侧链都被完全固定。玩家需要在此基础上设计一种与侧链结合的新蛋白质,从而阻止病毒与人类受体的相互作用。

为了结合冠状病毒靶标,玩家需要在结合位点与刺突蛋白设计大量接触点以及氢键,使蛋白质能正确折叠。

玩家设计出的结构可以提交到社群内,供其他玩家甚至是科学家参考。简直就是死宅们梦想的游戏拯救世界。

买游戏机也能抗疫

其实,不仅玩PC游戏能为抗病毒做出贡献,买游戏机回来放着不玩也是可以的。

斯坦福大学的Pande实验室为蛋白质折叠的研究,开发出Folding@Home计划:用计算机模拟蛋白质分子的折叠。

游戏机当然也能算计算机——如果一台游戏机的算力不够,就把全世界几千万玩家联合起来。

参与Folding@Home项目的公司还有索尼、英伟达等等。到这里相信你也能猜到了,没错,就是索尼的PS游戏机!

2006年,索尼和斯坦福大学合作,共同在PS3上推出了Folding@Home应用程序。只要玩家不在玩游戏,PS3就会利用闲置资源来计算。

计算蛋白质的折叠更依赖于GPU算力,而当时的PS3游戏机在图形方面的算力首屈一指,甚至超过很多台式机,因此也更适合用来计算蛋白质折叠问题。

更厉害的是,PS3还具有将数据快速传输到GPU的能力,最终在屏幕上显示出实时的原子级蛋白质动力学可视化结果。

2012年11月,索尼终止了在PS3上对Folding@home的支持。

在它6年的生命周期中,总共超过1500万用户下载了这款应用程序,为它贡献了超过1亿小时的计算时间,极大地协助了与蛋白质相关的疾病研究。

One More Thing

当然,关于“抗疫”游戏,今天还有一件事备受争议。

瘟疫公司在国内App Store下架后,现在出现了一款与之类似的国产游戏“疫情解药”,但网友很快发现:它从界面和玩法上都和瘟疫公司高度相似。

有山寨嫌疑不说,价格也受到争议,比瘟疫公司高出很多:每周98元、自动续订。

也就是说,如果你忘了取消,那么这个游戏玩一个月就要花掉400元。

也可能是考虑到价格太高,这款游戏现在推出了3折限时优惠活动。

然而即便如此,如此行径和吃相,让很多业内外网友都看不下去:

所以相比之下,Foldit就显得更良心且公益。

完全免费,还能为研究蛋白质做出一些微小的工作。

你怎么看?

传送门

游戏下载地址: https://fold.it/portal/node/2008926

Folding@Home项目: https://foldingathome.org/

参考链接: https://venturebeat.com/2020/03/03/coronavirus-inspires-university-of-washington-to-create-protein-folding-puzzle-game/

本文分享自微信公众号 - 量子位(QbitAI),作者:关注前沿科技

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原始发表时间:2020-03-04

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