在短短10分鐘不到的時(shí)間內(nèi)，我進(jìn)行了人類和其他種類的基因序列分析，在顯微鏡圖像中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致瘧疾的寄生蟲，大膽地猜測哪些類型的癌癥與特定基因相關(guān)。完成這一切都不需要遺傳學(xué)和病理學(xué)的培訓(xùn)。

歡迎進(jìn)入“游戲化"的生命科學(xué)研究，僅需一臺聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和幾分鐘參與時(shí)間。在開放創(chuàng)新和民眾參與的生物醫(yī)藥領(lǐng)域，這是發(fā)展趨勢。從極為簡單到技術(shù)上的挑戰(zhàn)，這些游戲提供了平臺，只要敲入數(shù)據(jù)就可以去解決大大小小的問題。多么神奇：用令人上癮的游戲場景來解決遺傳學(xué)上的數(shù)據(jù)問題，測試計(jì)算機(jī)驅(qū)動的方面診斷傳染性疾病和預(yù)測癌癥。

Foldit和Phylo等游戲的早期成功，促使游戲擴(kuò)大這些游戲的應(yīng)用，以解決越來越大的研究需求。雖然非科學(xué)家們通過游戲來改善我們對生物的理解還有一些局限，但是游戲玩家們一直在用驚人的成就推動這些限制。比如說，F(xiàn)oldit玩家組隊(duì)在蛋白質(zhì)折疊游戲中發(fā)現(xiàn)了一種逆轉(zhuǎn)錄病毒酶的結(jié)構(gòu)，對艾滋病研究是重大的進(jìn)展。

2008年Foldit的火熱還只是生命科學(xué)研究“游戲化"趨勢的開始。計(jì)算機(jī)科學(xué)家和生物信息專家在過去幾年一直關(guān)注其他游戲增加的菜單，包括Cell Slider和Dizeez，試圖吸引每年花費(fèi)1500億小時(shí)在游戲上的人。

嚴(yán)肅的學(xué)者包括華盛頓生物化學(xué)教授、Foldit共同David Baker，Phylo共同、麥吉爾大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)Jér?me Waldispühl等似乎是這種“游戲化"趨勢的者。他們由于預(yù)算限制，需要?jiǎng)?chuàng)造一款游戲能夠在純粹的游戲中優(yōu)先解決實(shí)際問題。但他們希望他們的游戲是令人愉快的。除了推動科學(xué)，游戲者想玩的開心并常常放棄枯燥的游戲。

Waldispühl 在接受采訪時(shí)表示，“我覺得游戲界面應(yīng)該非常隨意，并不*科學(xué)，因?yàn)橛螒蛞屗偷絲ui多人的。"

下面這份報(bào)告概括了zui為有名的生命科學(xué)領(lǐng)域的游戲，有游戲說明。它們的排名根據(jù)游戲體驗(yàn)以及科學(xué)成就，所有這些游戲都可在線玩。

Foldit

Foldit是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的蛋白質(zhì)折疊電子游戲，結(jié)合了眾包與分布式計(jì)算的思想。由華盛頓大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)系和生物化學(xué)學(xué)系（同一批人中，很多人也參與創(chuàng)建Rosetta@home）聯(lián)合共同開發(fā)。

Foldit提供一系列教程，讓用戶試著操縱簡單的類蛋白質(zhì)構(gòu)造，并定期更新以真實(shí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的謎題。該程序讓用戶在工具輔助解謎，就能夠得出實(shí)際的蛋白質(zhì)模型。每當(dāng)結(jié)構(gòu)被變動，一個(gè)“分?jǐn)?shù)"會根據(jù)折疊的完善程度給出。Foldit用戶可以創(chuàng)立加入小組，分享各自的方案。也有小組高分榜。

生物制造主要蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的方式（蛋白質(zhì)生物合成）在原理上已經(jīng)為人類所理解，此即蛋白質(zhì)DNA測序的方法。而解明肽鏈?zhǔn)侨绾握郫B成三維的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更為困難；雖然大致的程序已經(jīng)為人所知，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測還是需要大量的運(yùn)算。

Foldit嘗試?yán)萌四X天生的三維圖形匹配能力。目前該程序出的謎題都是基于已被人們清楚了解的蛋白質(zhì)；通過分析人類在解這些謎題時(shí)的直覺思考途徑，研究者希望能改進(jìn)現(xiàn)有蛋白質(zhì)折疊軟件所用的算法。

科學(xué)家們一直研究愛滋病的逆轉(zhuǎn)錄酶，已有十五年之久，這種蛋白質(zhì)酶是愛滋病毒在活體細(xì)胞中復(fù)制和繁殖自己的重要關(guān)鍵，但在游戲中逆轉(zhuǎn)錄酶的結(jié)構(gòu)在十天內(nèi)玩家們解開。

Phylo

這款游戲的學(xué)名叫做——一個(gè)比較基因組學(xué)的人類計(jì)算框架。其實(shí)就是讓你去排列的DNA，RNA或蛋白質(zhì)，找出相似的區(qū)域，替代計(jì)算機(jī)幫科學(xué)家解決多序列對比問題。

雖然計(jì)算機(jī)有很快的運(yùn)算能力，但是在模式識別上卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如人眼厲害，人類對于視覺問題有著超乎一般的反應(yīng)能力。另一方面，規(guī)模龐大的基因組有三十億個(gè)堿基對，并且每多個(gè)之間都要行對比，看著這不一般的計(jì)算量，計(jì)算機(jī)就“有氣無力"了。

你看圖上四種顏色的方塊，它們就代表DNA的四種核苷酸——也就是那四種遺傳學(xué)密碼（A,C,G,T）。而這三條彩色序列就代表不同物種的DNA，在你排列之后找到的相似區(qū)域，可能代表物種之間功能、結(jié)構(gòu)或者演化的。如果無論怎么排列，某些區(qū)域仍然處于保留狀態(tài)——無法找到和其他物種的相似性，那么這些區(qū)域的保留就可能是一些特殊原因所致——比如，突變。

通過你的排列所找到的相似，生物學(xué)家們也許能夠推測生物共同的進(jìn)化和起源，或者識別功能上很重要的關(guān)鍵位置，來解釋基因的突變。更重要的是，生物學(xué)家可以通過它們跟蹤某些遺傳病之源。

MalariaSpot

一位科學(xué)家可以一對一輕易地打敗一般玩家。MalariaSpot是一款測試游戲者計(jì)算瘧疾寄生蟲數(shù)量能力的線上游戲，顯現(xiàn)非專業(yè)人士如何努力出近乎的表現(xiàn)。

這款游戲是由西班牙馬德里技術(shù)大學(xué)研究者設(shè)計(jì)，MalariaSpot將大眾的力量轉(zhuǎn)移到難以對付的瘧疾傳染病。這種疾病2010致死65.5萬人，非洲死亡人數(shù)有90%都是小孩。隨著每天新增60萬新的病例，急需專家來評估患者的嚴(yán)重程度。

據(jù)MalariaSpot的設(shè)計(jì)者表示，一位專家要花費(fèi)20分鐘以上計(jì)算血液載片中的寄生蟲數(shù)量，而這款游戲表現(xiàn)一幫非專業(yè)人士如何可以計(jì)算數(shù)字圖像上寄生蟲的數(shù)量。在《醫(yī)學(xué)互聯(lián)網(wǎng)研究雜志》中，游戲報(bào)告了專業(yè)人士的游戲分?jǐn)?shù)，參與22個(gè)游戲，99%以上的準(zhǔn)確率。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了關(guān)于遠(yuǎn)程醫(yī)療方法以提供常規(guī)診斷的爭論，包括專家和非專業(yè)人士。

如果MalariaSpotzui終贏得游戲，人們也許會想要參與加利福尼亞大學(xué)的線上游戲MOLT，以識別瘧疾感染的紅細(xì)胞。

加州大學(xué)洛杉磯分校電機(jī)工程和生物工程師Aydogan Ozcan教授在一場媒體發(fā)布會上說，“如果只是觀察人們的反應(yīng)能力，這也許是可以的，但是一個(gè)人總是不可避免的會犯一些錯(cuò)誤。如果要是集中10-20人，甚至是50位非專業(yè)的游戲者一起，可以很好的提高分析的準(zhǔn)確性。"

Cell Slider

癌癥研究吸引了學(xué)術(shù)界和生物制藥界、zui聰明的科學(xué)家。通過Cell Slider這款游戲，我們也可以參與“捕捉"癌癥的隊(duì)伍中來。

英國癌癥研究中心受天文學(xué)一款游戲的靈感激發(fā)，2012年10月發(fā)布了Cell Slider這款游戲，集中了成千上萬的玩家在活檢的數(shù)字影像中計(jì)算和分類腫瘤細(xì)胞。雖然這款游戲6個(gè)月前發(fā)布，但據(jù)其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，玩家們已經(jīng)分析了76.3萬張影像。

本月公民科學(xué)聯(lián)盟組織宣布他們將跟隨Cell Slider一起計(jì)劃發(fā)布一款游戲，考驗(yàn)玩家在癌癥基因數(shù)據(jù)中找出異常。這款新游戲今年夏天推出。

公民科學(xué)聯(lián)盟組織主席Chris Lintott博士表示，“通過和Cell Slider的合作，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)以萬計(jì)的公民樂意向科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)他們的業(yè)余時(shí)間。"

Dizeez

Andrew Suzui近也加入了生命科學(xué)“游戲化"群體。Su是斯克里普斯研究所副教授，創(chuàng)造迎合生物學(xué)背景的玩家的游戲。然而這些游戲也是研究的有力工具。

在他成功地創(chuàng)建了BioGPS，一款在線基因數(shù)據(jù)源，Su的實(shí)驗(yàn)室做出了兩款游戲。*款游戲叫做Dizeez，展示疾病名稱，然后讓玩家在5個(gè)基因中挑選出該疾病已知相關(guān)基因，這些都基于BioGPS的數(shù)據(jù)。

他的實(shí)驗(yàn)室還開發(fā)了一款The Cure的游戲，這款游戲是基于預(yù)測乳腺癌病例預(yù)后的結(jié)果。游戲的來源于賽智生物網(wǎng)絡(luò)（疾病網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型）的爭論——開發(fā)出的工具來進(jìn)行乳腺癌預(yù)后的預(yù)測。雖然游戲者并沒有報(bào)酬，但是Su認(rèn)為，游戲者可以從中收獲一些無形的價(jià)值。