我又卡住了。
我坐在电脑前，玩一个游戏。这不是一个典型的游戏：我正在使用人类的空间推理和解决难题的知识来操纵和塑造虚拟蛋白质。
这款游戏——FoldIt——是一种分子折纸练习。我用鼠标拉扯和扭动屏幕上杂色的绿色、棕色、橙色和红色的骨架，每种颜色代表蛋白质特定区域的特性。侧链，即构成蛋白质独特性的化学吊坠，像手镯上的吊坠一样挂在主骨架上。
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蛋白质是由称为氨基酸的构件组成的链条，其特定的数量和排列方式使得每个蛋白质（无论是构成您的头发还是在血液中携带氧气）都是独一无二的。在细胞中，蛋白质在组装时会折叠，分子的链（或骨架）扭曲和弯曲形成类似于缠结的 Slinky 的结构。蛋白质的形状（或结构）决定了它的作用、去向以及与之相互作用的分子。
目前，我正在研究漏斗网蜘蛛产生的有毒蛋白质。这种蛋白质显然很不高兴：不自然地伸长，它的颜色调色板更像是愤怒的红色而不是绿色，而且四个原子被标记为彼此靠得太近而让人感到不适。
几个简单的动作产生了很大的收益：从 1,807 的起始分数开始，两个快速的按键使蛋白质明显更紧凑。原子获得了它们的空间，颜色调色板已转向绿色。我的分数现在是 7,710，目前的高分 8,649 似乎触手可及。但我不知道如何到达那里。
我拥有宾夕法尼亚大学的细胞和分子生物学博士学位，但这还不够。我感到沮丧，我的玩家排名在 450 名中排名倒数 430 位，我放弃了。
拥有博士学位意味着我知道在实验室中确定给定蛋白质的正确结构是多么费力且昂贵。一个相对较短的蛋白质，例如 100 个氨基酸，可能会呈现数万亿种不同的形状。只有一个是正确的——通常是能量最低的那个。这是因为，正如西雅图华盛顿大学 (U.W.) 生物化学家 大卫·贝克 所解释的那样，蛋白质的结构就像斜坡地板上的一个球：它会找到其最低能量状态，就像球自然会滚到表面的最低点一样。因此，找出给定蛋白质的“正确”形状意味着找出能量水平最低的形状。
贝克提出了一种自动执行此操作的方法：Rosetta@home。就像流行的 SETI@home 屏幕保护程序一样，该屏幕保护程序用于帮助筛选出可能具有智能起源的宇宙信号，Rosetta 利用全球空闲计算机的处理能力来预测蛋白质形状，扭曲和弯曲链以尝试达到最小能量。有时，该程序会犯新手错误。用户看到了它们：“我正在观察我的计算机上发生的事情，而计算机正在进行的这些随机移动，”贝克回忆说，“通常都很愚蠢。”
一位同事大卫·萨勒辛建议将 Rosetta@home 转变为互动游戏。他将贝克与 U.W. 的计算机科学家佐兰·波波维奇联系起来，后者又将该项目传递给了他的研究生塞思·库珀和博士后阿德里安·特鲁伊尔。第一个公开测试版一年后发布。
如果 下载该软件，您面临的挑战是：使用拉动和调整、摇动和摆动等工具，将蛋白质（表示为三维、彩色管道）拉、推、轻推和旋转成其正确的形状。每个结构都被分配一个分数：能量水平越低，分数越高。入门练习和游戏内辅助工具（例如“捉迷藏”，它将得分最高的解决方案与您的解决方案进行比较）可帮助新手快速上手。
对我来说，有太多的选择。对于前 10 名玩家（也是前任第一名）Sirenbrian（又名居住在佛罗里达州的软件工程师布莱恩·史密斯，他每晚玩 FoldIt 几个小时）来说，标志性动作被称为“局部摆动策略”，以及“沿着骨干行走”、“切片”或只是“布莱恩化”。他隔离结构的短段，并“摆动”以降低锁定段的能量。
前任第一名玩家查尔斯·库萨克（屏幕名称“Ferzle”；他现在排名第 23 位）是密歇根州荷兰希望学院的计算机科学助理教授，他使用一种非常简单的策略：拉动蛋白质的骨干，摇动，摆动并重复。“你只是稍微改变一下，”他说，“然后让算法完成它们的工作。”
熬夜玩蛋白质折叠游戏似乎是一个孤独的练习，但是聊天窗口、维基、决斗和小组游戏使 FoldIt 成为一个社交环境，用户可以在其中相互学习。自 5 月发布以来，已有超过 50,000 人下载了该应用程序。数百人积极参与游戏，无论是单独还是分组，每小时都有五到六个新玩家加入。其中只有大约一半是生物学家；其他人则包括从软件工程师到历史学家，从祖母到中学生。
没有任何奖品，尽管贝克在 FoldIt 网站上承认了获胜者。然而，对于用户来说，这不仅仅是高分。“这是一款融入实际科学过程的游戏，”Sirenbrian 说。“我们可能正在开发一种分析蛋白质的新方法，并为人们提供帮助。”拥有高中学历的三个孩子的祖母 Thrianya 在她的用户个人资料中说：“我喜欢四处推动这些小零件，并且非常喜欢与来自世界各地喜欢同类事物的人们聊天。”
贝克和他的团队从用户那里学习，不断寻找用户依赖的动作。最成功的日常操作最终将被编入 Rosetta@home，以提高屏幕保护程序的效率。
FoldIt 的开发人员还将顶尖折叠手飞往西雅图，观看他们如何使用该程序。Sirenbrian 在 8 月初在 FoldIt 总部度过了一天半的时间。“他们采访了我，录制了我玩游戏的一些片段，我们讨论了一些我想添加的新工具和功能，”他说。他的建议包括“挤压”功能（用于压缩整个结构，更紧凑的蛋白质往往具有较低的能量）和控制摆动功能强度的能力。
Sirenbrian 对 FoldIt 的最大抱怨之一是，该游戏的说明不足。“这就像把一堆工具扔到坑里，”他说，“看看我们用它们做什么。”
然而，从贝克的角度来看，这正是重点。“我们事先不知道[折叠蛋白质的]最佳策略是什么，因此我们创建工具并看看人们如何使用它们。”
不过，U.W. 的波波维奇表示，自 5 月首次发布以来，用户输入使 FoldIt 工具的数量增加了一倍。现在有一个注释工具，允许用户用注释标记结构以供其他人查看，还有一个旋转结构元素的工具。
很快，开发人员将依靠用户的智慧来设计全新的蛋白质，FoldIt 计划在下一次发布中进行，该发布计划在 10 月或 11 月的某个时候上线。新版本挑战用户设计全新的蛋白质，这些蛋白质可能成为未来的 HIV 疫苗和生物燃料。贝克计划在他的实验室中创建每个挑战的最佳 10 个解决方案，以查看它们的工作方式。
“我们希望定义这种全新的游戏类型，我们希望将其称为‘科学发现游戏’，”波波维奇说。“我们的想法是在科学中找到许多不同的地方，在这些地方，人类解决问题的能力可以直接应用，而无需让某人首先获得特定领域的博士学位。”