عندما يتغلب اللاعبون على العلماء... في العلم

كان أفضل اللاعبين قادرين على تطوير حدسهم حول اللعبة وطريقة طي السلاسل. وبهذه الطريقة، تم حفظ كميات هائلة من الحسابات غير الضرورية التي كان على الكمبيوتر إجراؤها، على طيات سيفهمها اللاعب البشري على الفور ولم تؤدي إلى نتيجة مستدامة.

تمكن لاعبو الكمبيوتر المتحمسون والموهوبون، والمعروفون أيضًا باللقب الشائع "اللاعبون"، من فك رموز جزء مهم من الفيروس، والذي تمكن من خداع العلماء لأكثر من عقد من الزمن. ونجح اللاعبون في المهمة من خلال اللعب طية، لعبة على الإنترنت تتيح للاعبين التعاون والتنافس في تحليل وتوقع بنية البروتينات المختلفة.

في المرحلة الأكثر تقدمًا من اللعبة، يُطلب من اللاعبين استخدام قواعد المحاكاة لفك بنية بروتين معقد بشكل خاص، موجود في فيروس مشابه لفيروس نقص المناعة البشرية المسبب لمرض الإيدز. وظلت بنية هذا البروتين لغزا للباحثين في هذا المجال لأكثر من عشر سنوات. وهذا أمر محبط بشكل خاص لأن فهم بنية البروتين يمكن أن يؤدي إلى تطوير أدوية قد تكون مفيدة أيضًا في مكافحة وباء الإيدز. قدم مخترعو اللعبة سلسلة البروتين المذكورة أعلاه للاعبين وطلبوا منهم معرفة كيفية طيها إلى الشكل النهائي.

تمكن اللاعبون من حل المشكلة في ثلاثة أسابيع فقط.

يكافح العلماء في جميع أنحاء العالم من أجل فك رموز هياكل البروتينات، التي تتكون من مئات أو حتى آلاف الوحدات الفرعية، الشبيهة بقطع الليغو المتصلة ببعضها البعض في سلسلة. يمكن طي السلسلة مرة أخرى على نفسها، ولفها وتجعيدها ولفها في شكل ثلاثي الأبعاد، على غرار الطريقة التي يمكن أن يتجعد بها شعر الإنسان ويأخذ شكلًا مجعدًا ثلاثي الأبعاد. من الصعب جدًا أن نعرف مسبقًا كيف ستتحول سلسلة البروتين إلى بروتين ثلاثي الأبعاد، وما هو شكلها النهائي.

وهذه مسألة بالغة الأهمية للعلوم الطبية، لأن البروتينات تلعب دورا هاما في حياة الخلايا البشرية والبكتيريا والفيروسات. تساعد بروتينات فيروس نقص المناعة البشرية على تولي وظائف الخلية. تساعد البروتينات الأخرى الموجودة في البكتيريا في قدرتها على الحركة وفي عملية التمثيل الغذائي وفي كل جانب آخر من جوانب حياتها تقريبًا. إذا عرفنا بالضبط كيف يبدو كل بروتين، فسنكون قادرين على تصميم أدوية فريدة يمكنها الارتباط بهذا البروتين المحدد وشله.

وللمساعدة في حل المشكلة، قام باحث البروتين البروفيسور ديفيد بيكر والبروفيسور زوران بوبوفيتش بتطوير لعبة تسمى Foldit. يتم عرض سلسلة بروتين على الشاشة للاعبين، ويجب عليهم طيها وتحويلها إلى بروتين نهائي مع الالتزام ببعض القواعد البيوكيميائية الأساسية التي يسهل تعلمها وفهمها. وقاموا بنشر اللعبة عبر الإنترنت، وشجعوا المشاركين على لعبها مجانًا، والتنافس مع بعضهم البعض في طي البروتين.

في المراحل الأولى من اللعبة، اكتسب اللاعبون الأدوات الأساسية لفهم طريقة طي البروتينات. لقد قاموا بطي سلاسل بسيطة وفقًا لقواعد اللعبة، وانتقلوا ببطء إلى سلاسل أكثر تعقيدًا وتعقيدًا. في هذه المراحل، تم الكشف عن الميزة المزدوجة التي يتمتع بها الإنسان على الكمبيوتر: الإدراك المتطور ثلاثي الأبعاد، والحدس الجيد. وحتى يومنا هذا، لا يزال من الصعب على أجهزة الكمبيوتر تحقيق إدراك جيد ثلاثي الأبعاد، في حين أن الدماغ البشري قد مر بتطور مئات الملايين من السنين حيث قام بتكييفه خصيصًا لتلقي رسالة من العيون ومعالجتها إلى صورة ثلاثية الأبعاد. -شكل الأبعاد.

علاوة على ذلك، تمكن أفضل اللاعبين من تطوير حدسهم حول اللعبة والطريقة التي ستطوي بها السلاسل. وبهذه الطريقة، تم حفظ كميات هائلة من الحسابات غير الضرورية التي كان على الكمبيوتر إجراؤها، على طيات سيفهمها اللاعب البشري على الفور ولم تؤدي إلى نتيجة مستدامة.

وكما يحدث مع كل اكتشاف جديد، هناك أيضًا في هذه الحالة عواقب قصيرة وطويلة المدى. وعلى المدى القصير، تم اكتشاف بنية البروتين التي قد توفر أدلة مهمة فيما يتعلق بطريقة مكافحة فيروس نقص المناعة البشرية. تم نشر النتائج في المجلة العلمية المرموقة Nature - البيولوجيا الهيكلية والجزيئية - مع البحث الموقع من قبل الباحثين واللاعبين.

على المدى الطويل، تم الحصول على دليل مهم فيما يتعلق بالطريقة التي يمكن بها للاعبين العاديين - الذين قد يكونون أطفالًا في السابعة من العمر أو كبارًا في السبعين من العمر - أن يساهموا بالقوة الحسابية لعقولهم لصالح العلم. ليس من أجل المال أو الخدمات، ولكن من أجل الاستمتاع باللعبة، وربما أيضًا من أجل الشهرة التي سيكتسبونها إذا نجحوا في فك رموز بروتين مهم بشكل خاص. وعلى الرغم من أنه من غير المتوقع أن تنتشر هذه الطريقة على نطاق واسع، إلا أنها ستسمح على الأرجح في السنوات القادمة للعلماء "باستغلال" الجمهور لإنتاج رؤى علمية مهمة - والتي قد تسفر أيضًا عن أدوية منقذة للحياة.

قال الكيميائي سيريل هينشلوود الحائز على جائزة نوبل: "العلم مغامرة خيالية". وانضم إليه الطبيب الفرنسي كلود برنار، الذي أضاف قائلاً: "إن متعة الاكتشاف هي بالتأكيد أكثر متعة يمكن أن يشعر بها العقل البشري على الإطلاق".

الآن، المغامرة ومتعة القيام بالاكتشافات متاحة للجميع.