玩家也能当回科学家了!盘点那些离我们并不远的公众科学游戏
2019-11-05

与众不同的“科学家们”

提起《EVE Online》,大多数玩家可能对这个大型星战网游既熟悉又陌生。作为一款已经运营了十几年的游戏,《EVE》在各方面都是一个的的确确的小众游戏。即使是偶尔走进大众视野的时候,也往往靠的是一些奇特的小道新闻,例如一场战争烧掉百万人民币;一名玩家用几年时间策划复仇啦;用信标点亮星空纪念霍金啦;国际服封禁中文MOD,玩家自发有组织的学习英语啦,等等。《EVE》和它的玩家们在这个快节奏化、碎片化的电子游戏年代,真的算是特立独行了。

这不,几日前,《EVE》玩家在游戏里又完成了一项让旁人惊奇不已的举动:两年时间,三十万《EVE》玩家联手完成了一项真正的科学研究。

▲《EVE》官方开展的探索计划

其实早在2016年,《EVE》的官方CCP Games就和瑞典的人类蛋白质图谱项目组进行了合作,开始了这个名为“探索计划(Project Discovery)”的特殊项目。这个科学研究项目的内容是将人类细胞的蛋白质染色体进行分类和鉴定,由于目前AI和电脑在图像分辨上的能力还有所不足,所以像蛋白质图谱这样大量的分类工作还是要依靠人工来解决。

上千万份的图像分类工作,靠凤毛麟角的科学家明显是不够的,普通的科学志愿者数量也依然有限,而“探索计划”则将有闲数量又庞大的网络游戏玩家发掘了出来。《EVE》制作组在游戏中加入了一个独立的小游戏,通过化身为NPC的科学家的引点和详细的教程,《EVE》的玩家可以通过这个小游戏对成千上万个蛋白质染色体进行分类。

▲通过内置的小游戏,《EVE》的玩家们就可以支持这项科研了

CCP也为参与的玩家准备了“酬劳”,每位完成度达标的参与者都能获得少量的游戏币、游戏时装、舰船装备等的奖励。由于《EVE》游戏自由化、慢节奏的特殊性,很多时候玩家都很乐意在没事干的时候支持一把人类科学研究。这个分类蛋白质的小游戏一经上线,就受到了《EVE》玩家这样一个“小众硬核、偏好科幻”的群体强烈的反响,几乎达到了“人人参与”的规模---就是游戏新版本开放,也没见他们有这么大反应。

经过两年时间,在30万《EVE》玩家的共同努力下,3300万个蛋白质图谱被分类完毕。人类蛋白质图谱的完善对于全人类的医疗、生物研究都有极大的帮助。瑞典的科学家们也在前几日也将这一成果公开,供全世界科学家使用。

而“探索计划”不仅仅对人类社会做出了贡献,也打破了电子游戏和科学研究之间的“次元壁”:咱们这些宅在家里打电动的肥宅,也能算半个科学家了!

▲穿上官方定制的奖励服装,可算是大半个科学家了

公众科学游戏

事实上,像“探索计划”这样发动公众、非科学家的普通人参与的科研活动,有一个统称就是公众科学。公众科学的历史也有些年头,最早的起源可以追溯到20世纪之前,像鸟类学、地震学、水文学等等一些需要大量资料数据收集和分类的学科受到公众科学的影响会比较大。

而随着21世纪互联网时代的到来,笔记本电脑、手机等等便携式电子设备的极大普及,公众科学的参与人数和研究范围在不断的扩大,越来越多的公众科学项目已经完全可以通过网络实现,人们随时随地都能给科学家们提供大量的数据资源。

▲公众科学在很多科研领域都有无可替代的作用

在这样的时代背景下,公众科学与电子游戏的结合也是水到渠成的一个结果。电子游戏虽然本质上是一种娱乐活动,但是它本身却是一项融合了社会先进科技、无数人类智慧的存在。特别是现代游戏环境下,一款游戏需要在图形、音乐、网络、设计等等各方面都能够出类拔萃才能称得上是质量上乘。而这些游戏开发技术所依靠的便是人类在科学研究上最前沿的成果。

同时,在电子游戏这样的高科技产物熏陶下的玩家们,也具备了一些自己都不曾发觉的特质:科学思维习惯。2008年,国外两名学者曾经在一个国外的《魔兽世界》论坛随机抽取了1000多篇帖子进行严格的分析,以图了解玩家们平时交流时的一些习惯和动机。调查研究的结果显示,这款大型多人在线网络游戏的玩家们平时并不喜欢多讨论无意义的废话和玩笑,9成以上的讨论都是集中在对这个虚拟世界和虚拟角色的理解和探索上。并且在讨论中,绝大部分的帖子大都会使用基于科学逻辑的习惯来进行表达:为了表达自己的观点,玩家们会引用数据和资料来证实自己的论点;他们也常常会基于游戏的系统做出符合逻辑推理;在遇到无法解决的问题时,他们懂得寻求可行的替代方案来解决困难等等,而这些都特征都是科学思维习惯的基础。

▲两位学者对魔兽世界论坛上的几个职业板块进行了深入调查

这个研究的结果让两位学者惊喜不已,对于科学家来说,研究科学、理解科学的基础就是要养成科学思维的习惯,而在科技突飞猛进的21世纪,对于拥有科学素养民众的需求也是越来越迫切。在这篇名为《虚拟世界的科学思维习惯》的论文中,学者们总结到:尽管世界是虚拟的,但是围绕它建立的知识社区却是真实的。在无数个游戏带来的虚拟世界中,玩家们为了了解和探索这个世界会进行的一系列反复试验和尝试,以图达到能够预测这个世界的规律让自己不断获益的目的,这样的游戏玩法本身就类似于科学实验。

玩个蛋白质,叠个RNA

也就是在《虚拟世界的科学思维习惯》发表的2008年,一些科学家们已经开始尝试将公众科学与电子游戏真正的结合起来。美国华盛顿大学游戏科学中心与生物化学系合作研发了一款名为《Foldit》的多人在线游戏,游戏本身的目的就是让玩家去解密一个个蛋白质结构。和上文提到的《EVE》蛋白质图谱游戏不一样的是,这次需要的不是玩家的“鉴图”能力,而是解密和创造能力。

▲在《Foldit》中,玩家需要发挥一定的想象力和逻辑思维能力

“蛋白质既是疾病的一部分,也能够成为治疗的一部分。玩家们可以设计全新的蛋白质,帮助预防和治疗重要疾病。”《Foldit》在网站上这样描述游戏的目的。由于人类蛋白质谱庞大的规模,仅仅依靠数量有限的科学家和科研设备,想要得到有效的分析结果往往需要耗费科研人员大量的时间。而相对有闲、有一定科学思维习惯、对事物充满好奇和探索心理的玩家,也向科学家们证明了他们骨子里还有“科学使命感”。《Foldit》一经上线,参与者便十分踊跃。懂得“刺激玩家”的设计者们还为游戏加入了竞争体系,玩家的数据会和最好的电脑解密程序相对比,人脑和电脑将在游戏里一较高下。

创造能力是人类最大的财富。《Foldit》上线两年之后,有大约57000名玩家提供的方案匹配甚至优于电脑程序模拟的结果;2011年,一群《Foldit》玩家用了10天时间就构想出了一种科学家们十五年都不曾解析的艾滋病病毒分子结构;2012年,《Foldit》玩家又将科学家们已经放弃的一种酶素进行了改造,让其活力增加了18倍之多。随着这些不可思议的壮举越来越多,华盛顿大学的研究人员们也开始有意地挖掘玩家解决复杂科学问题的潜力,这些人在通常情况下基本是一辈子和科学无缘的普通人而已。

▲《Foldit》玩家取得的成果是惊人的

随着《Foldit》取得了卓越的成果,公众科学游戏也开始被许多科学研究领域的专业和学者所关注。受到《Foldit》的启发,美国卡耐基梅隆大学和斯坦福大学也开发了一款名为《EteRNA》的游戏,玩家们这次“玩”到是RNA(核糖核酸)分子,和《Foldit》类似,玩家需要改变游戏中的RNA结构来进行闯关,达到一定水平的玩家可以解锁新的“实验室”模块,在那里科学家会给这些最优秀的玩家创造全新的RNA分子结构的机会,他们设计出来的RNA也会切实的被实验室的科学家们合成出来。

某种程度上来说,《EteRNA》已经是一个较为“硬核”性质的游戏了,玩家在游戏中的遇到的挑战可不小,基于RNA结构的谜题既考验玩家的知识储备、逻辑思维、想象力,也对玩家的经验和耐心有不小的要求。一名刚刚加入《EteRNA》的新手通常都需要经过一段时间的学习和练习才能上手,而那些经验丰富的老玩家甚至已经玩了几千个小时,双方的游戏水平和成果水平差距很大。不过《EteRNA》的玩家和设计者们在多年的研究和游戏过程中逐渐形成了一个完善的社区,不光玩家可以从RNA的有关科学实验结果中通过学习来调整自己的解密策略,《EteRNA》的谜题设计者也在不断的进步,设计出更好的RNA算法和游戏玩法。而这些设计的目的最终和《EteRNA》的科学目标是一致的,都是要建立一个RNA分子的合成库,最终应用于人类的医学和生物研究。

▲《EteRNA》的界面和操作看上去简洁,但玩起来并不容易

当然了,如果觉得分析、解密这些蛋白质和RNA图谱的游戏对于你过于无聊,那么也有很多其它不同类型的公众科学游戏可以参与。比如跑酷类的《Apetopia》,玩家只需要在跑酷途中躲开障碍物,收集金币,并选择一个提示颜色的门进入,而玩家的选择为科学家们提供了人类感知颜色深浅的数据,可供他们开发出更合理的颜色指示系统;如果你是平时爱玩《祖玛》、《宝石迷阵》、《俄罗斯方块》这些游戏,那么《Phylo》一定很适合你,通过排列组合游戏中不同颜色的方块,你实际上是在调整不同物种的DNA,帮助科学家们识别疾病和突变相关的基因来达到研究遗传学疾病的目的。

▲《Phylo》这样的方块游戏适合大多数人

而《遗忘岛(Forgotten Island)》则让玩家扮演一位被困于无人岛的科学家,在一台喋喋不休的机器人的威胁和催促下,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。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等。

▲《遗忘岛》的游戏过程中,你也能变半个生物爱好者

大型在线游戏科学

随着公众科学游戏这些年来不断地取得实实在在的成果,公众科学游戏的类型、数量也不断激增,而制作该类型游戏的方法也在不断的改进。国外的一些游戏设计师总结出了公众科学游戏的三种制作方式:一种是围绕一个科学问题设计一个游戏,游戏的玩法服务于科学问题;第二种是把科学问题本身变成一个游戏,游戏的元素由科学问题本身决定;第三种则是科学问题和游戏玩法完全分离。

然而无论是哪一种游戏制作方式,公众科学游戏的一大特性就是非商业化、完全免费的。但是我们都知道制作一款游戏毕竟不是一件容易的事,何况要让玩家保持不断游戏动力和热情需要设计者花费不小的精力,如果是在线游戏还需要投入更多的人力、物力。而一般科研机构的经费大多来源于捐赠、资助,科学家们即使能肝完一堆游戏代码,但是游戏的推广和维护等等需要钱要人的地方依然会是他们无法承受之重。这也是当前公众科学游戏发展的一大阻碍,很多的公众科学游戏制作规模很小、设计也很简陋、宣传力度也十分有限,和大部分独立游戏比起来都相形见绌。

在这样的背景下,公众科学游戏摆脱独立性质,融入到玩家基数更大、资金更充裕的主流游戏环境里,也是公众科学游戏目前来看最优的发展路线。因此,两位对公众科学有着浓厚兴趣的研究者于2014年创立了一个名为大型在线科学(Massively Multiplayer Online Science,简称MMOS)的组织,组织的宗旨就是将科学研究和电子游戏体验无缝的链接起来:“将花在电子游戏上的数十亿小时的一小部分转变为科研成果,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。”

▲大型在线科学绝对是一个具有先见性质的计划

而文章开头提到利用《EVE》玩家群体展开的“探索计划”便是MMOS促成的第一个项目。事实上“探索计划”是一个长期开展的公众科学计划,蛋白质图谱的研究分类只是“探索计划”的一个阶段。虽然蛋白质图谱研究的项目已经结束,但是去年开始的行星探索计划还在进行当中。作为世界上最悠(wu)闲(liao)的一群玩家,《EVE》玩家可以通过小游戏来帮助学者们分析太空望远镜获得的海量数据,加大发现新行星的几率。

在蛋白质图谱项目成功的基础上,这个“探索计划”的新阶段也有着良好的基础和势头,相信在过一段时间,这个行星探索计划也能够顺利的完成。而整个“探索计划”也进一步证明了大型在线游戏科学的可行性和优势。

▲利用无聊的时间,分析这些行星亮度曲线既可以打发时间,也能为科学研究做贡献

结语

电子游戏与科学研究,在多数人眼中这是两个八杆子打不到一起的东西。虽然无数的研究表明电子游戏在科普教育、开发智力、治疗心理疾病等等方面都能够起到相当大的正面作用,但是带来的成果依然很少被大众所接受。

而公众科学游戏的出现有望在一定程度上改变电子游戏在宣传上“吃力不讨好”的怪象。一是因为公众科学游戏往往具有一定的规模和组织性,像“探索计划”这样几十万《EVE》玩家同时投入的架势,能够让公众科学游戏以更快的速度普及,被人们认识;再次公众科学游戏的成果往往都是具体的、可见的,发现新行星、构造出新的分子结构这些科学壮举绝对比“让孩子更有逻辑思维能力”这样笼统的成果要来的实际;最后,公众科学游戏的受益方不再局限于某一门学科,而是整个科学研究领域,大多数的公众科学游戏项目的发起者都是科学家和学者自己,他们看到了这种科研形式的可行性和优点,代表人类智慧顶峰科学家的肯定,也是人类社会对电子游戏的一次极富意义的认可。

▲负责探索计划的Emma Lundberg教授在事后极大肯定了公众科学游戏,感谢了所有参与的玩家

总而言之,玩游戏本身就是一个充满无数可能性的事情,玩低俗黄暴游戏是玩,玩重复劳动的喜刷刷游戏是玩,上亚运拿金牌也是玩,为人类科研做贡献也是玩。公众科学游戏的出现和发展才是人类智慧发展应有的样子,而作为普通玩家能够在玩游戏时当一把“科学家”瘾,你看他们不把服务器挤爆。