Hunter
Orvosi Nobel-díj számítógépes játékkal?
A számítógépes játékokkal játszók összességében felbecsülhetetlen mennyiségű agymunkát ölnek egy-egy cél elérésébe, legyen az a bolygó megmentése az idegenektől, egy birodalom kiépítése, vagy a hercegnő megmentése ilyen-olyan szörnyektől.
A Washington Egyetem kutatói megpróbálják kiaknázni a játékosokban rejlő erőforrásokat gyógyászati felfedezések érdekében, melyekkel egy nap talán még a HIV-et is legyőzhetjük. A cél elérésében egy új játék, a Foldit segíti a szakembereket, ami megpróbálja versenyképes kihívássá tenni a protein foldingot, a fehérjék gombolyodásának, rendeződésének kiszámítását. A kezdő szintek segítenek átlátni a szabályokat, melyek ugyanazok a fizikai törvények, melyekkel a protein szálak tekervényes háromdimenziós alakzatokba csavarodnak. 20 percnyi gyakorlás után a játékos úgy érzi, mintha egy videójátékkal szórakozna, valójában azonban minden egérkattintás az orvostudományt szolgálja. A szoftver ingyenesen letölthető a http://fold.it/ webhelyről.
A játékot a Washington Egyetem számítógép-tudományi és mérnöki doktori címére pályázó hallgatója, Seth Cooper, Adrien Treuille kutató, Zoran Popovic és David Salesin a számítástechnikai kar professzorai, valamint David Baker biokémia professzor fejlesztette ki, munkájukat profi számítógépes játéktervezők segítették. "Reményeink szerint meg fogjuk változtatni a tudományos kutatások menetét és a résztvevők körét" - mondta Popovic. "Végcélunk hogy hétköznapi, számítógépes játékokkal játszó embereket tegyünk Nobel-díj esélyesekké."
A fehérjék, melyekből több mint 100 000 különböző típus található az emberi testben, építik fel a sejteket, meghatározva a kémiai kölcsönhatások sebességét, az immunrendszer és a szervezet működését. Sok fehérje genetikai szekvenciája ismert, azt azonban nem tudjuk hogyan tekerik magukat összetett alakzatokba, melyek minden zuga és kanyarulata fontos biológiai szerepet tölt be. Számítógépes szimulációkkal kiszámítható az összes lehetséges protein alakzat, ez azonban egy olyan mérvű matematikai probléma, aminek megoldása a világ összes számítógépével is évszázadokban mérhető. 2005-ben Baker kifejlesztett egy projektet, a Rosetta@home-ot, ami megcsapolta a projektre jelentkezők számítógépes erőforrásait, azonban 200 000 közreműködő sem bizonyult elegendőnek.
"Túl sok a lehetőség ahhoz, hogy a számítógép mindegyiken átrágja magát. A Rosetta@home jól teljesít, ha csak kis proteineken alkalmazzuk, a fehérjék növekedésével viszont egyre nehezebbé válik a feladat, és a számítógépek gyakran belebuknak a munkába. Az emberek intuícióik segítségével azonban képesek lehetnek sokkal rövidebb idő alatt megtalálni a megfelelő választ" - magyarázta Baker.
A Rosetta@home és a Foldit egyaránt a Rosetta protein-folding szoftvert használják. A Foldit az első protein-folding projekt, ami többet kér a vállalkozó szelleműeknél gépeik kihasználatlan processzoridejénél. A Foldit abban is eltér a jelenleg futó ember-számítógép interaktív játékoktól, hogy az emberek természetes háromdimenziós problémamegoldó képességét igyekszik kiaknázni, melyek nem feltétlenül igényelnek különösebb biológiai szakértelmet. Baker szerint 13 éves fia gyorsabb a proteinek kibogozásában, mint egy jó nevű biokémia professzor, mások még ennél is jobb teljesítményre lehetnek képesek. "Van aki ha csak ránéz a játékra két percen belül mindenkinél magasabb pontszámot ér el. Nem tudják megmagyarázni mit csinálnak, mégis képesek a feladat megoldására" - tette hozzá Popovic.
A játék olyan mint egy 21. századi Tetrisz, melyben színes geometriai kígyók töltik be a képernyőt. A fejlesztők a pontosság mellett megpróbálták érdekessé tenni a játékot, eközben olyan kihívásokkal találták szembe magukat, ami szinte ismeretlen a kereskedelembe kerülő játékok fejlesztői számára. "Nem tudjuk mi a legjobb eredmény, ezért nem tudunk segítséget vagy utalásokat adni a játékosoknak a cél eléréséhez" - magyarázta Popovic. Közel ezer játékos próbálta ki a szoftvert az elmúlt hetekben olyan proteinekkel játszva, melyek alakját a kutatók már ismerték. A héten elindított nyilvános változatban azonban már ismeretlen alakú proteineken is dolgozhatnak azok, akik letöltik a játékot, illetve versenyre kelhetnek profi kutató csoportokkal egy nagy protein-szerkezet versenyben, ami kétévente kerül megrendezésre.
Ősztől a Foldit-problémákat kibővítik új proteinek megalkotására, melyeket jelenleg csak szeretnének hogy létezzenek. Olyan enzimek ezek, melyekkel például mérgező hulladékok semlegesíthetők, vagy széndioxid vonható ki a levegőből. A számítógépek egyedül képtelenek a semmiből létrehozni egy proteint, viszont segíthetnek egy egyszerű optimizálási probléma gyors megoldásában, hogy a játékos csak az érdekes lehetőségekre koncentrálhasson.
A kutatók azt szeretnék elérni, hogy az orvosi problémák, mint a HIV vagy a malária esetében a játékosok olyan proteineket alkossanak, melyek alakja lehetővé teszi, hogy a vírushoz kapcsolódjanak és hatástalanítsák azt. A győztes protein-tervezeteket Baker laboratóriumában szintetizálják és letesztelik a kórokozókon. A legjobb eredmény elérő játékosokat a tudományos publikációkban is elismerik.
"Remélem hosszútávon sokan áldoznak majd játékidejükből a világ kritikus egészségi problémáinak megoldására" - mondta Baker. A Foldit rendelkezik a többjátékos játékok elemeivel is: a felhasználók csapatokat alkothatnak, beszélgethetnek egymással és online profilokat hozhatnak létre. Idővel a kutatók kielemzik a felhasználók tevékenységét, hogy lássák, hogyan oldják meg a problémákat a legeredményesebb játékosok és csapatok.
A Washington Egyetem kutatói megpróbálják kiaknázni a játékosokban rejlő erőforrásokat gyógyászati felfedezések érdekében, melyekkel egy nap talán még a HIV-et is legyőzhetjük. A cél elérésében egy új játék, a Foldit segíti a szakembereket, ami megpróbálja versenyképes kihívássá tenni a protein foldingot, a fehérjék gombolyodásának, rendeződésének kiszámítását. A kezdő szintek segítenek átlátni a szabályokat, melyek ugyanazok a fizikai törvények, melyekkel a protein szálak tekervényes háromdimenziós alakzatokba csavarodnak. 20 percnyi gyakorlás után a játékos úgy érzi, mintha egy videójátékkal szórakozna, valójában azonban minden egérkattintás az orvostudományt szolgálja. A szoftver ingyenesen letölthető a http://fold.it/ webhelyről.A játékot a Washington Egyetem számítógép-tudományi és mérnöki doktori címére pályázó hallgatója, Seth Cooper, Adrien Treuille kutató, Zoran Popovic és David Salesin a számítástechnikai kar professzorai, valamint David Baker biokémia professzor fejlesztette ki, munkájukat profi számítógépes játéktervezők segítették. "Reményeink szerint meg fogjuk változtatni a tudományos kutatások menetét és a résztvevők körét" - mondta Popovic. "Végcélunk hogy hétköznapi, számítógépes játékokkal játszó embereket tegyünk Nobel-díj esélyesekké."
A fehérjék, melyekből több mint 100 000 különböző típus található az emberi testben, építik fel a sejteket, meghatározva a kémiai kölcsönhatások sebességét, az immunrendszer és a szervezet működését. Sok fehérje genetikai szekvenciája ismert, azt azonban nem tudjuk hogyan tekerik magukat összetett alakzatokba, melyek minden zuga és kanyarulata fontos biológiai szerepet tölt be. Számítógépes szimulációkkal kiszámítható az összes lehetséges protein alakzat, ez azonban egy olyan mérvű matematikai probléma, aminek megoldása a világ összes számítógépével is évszázadokban mérhető. 2005-ben Baker kifejlesztett egy projektet, a Rosetta@home-ot, ami megcsapolta a projektre jelentkezők számítógépes erőforrásait, azonban 200 000 közreműködő sem bizonyult elegendőnek.
"Túl sok a lehetőség ahhoz, hogy a számítógép mindegyiken átrágja magát. A Rosetta@home jól teljesít, ha csak kis proteineken alkalmazzuk, a fehérjék növekedésével viszont egyre nehezebbé válik a feladat, és a számítógépek gyakran belebuknak a munkába. Az emberek intuícióik segítségével azonban képesek lehetnek sokkal rövidebb idő alatt megtalálni a megfelelő választ" - magyarázta Baker.
A Rosetta@home és a Foldit egyaránt a Rosetta protein-folding szoftvert használják. A Foldit az első protein-folding projekt, ami többet kér a vállalkozó szelleműeknél gépeik kihasználatlan processzoridejénél. A Foldit abban is eltér a jelenleg futó ember-számítógép interaktív játékoktól, hogy az emberek természetes háromdimenziós problémamegoldó képességét igyekszik kiaknázni, melyek nem feltétlenül igényelnek különösebb biológiai szakértelmet. Baker szerint 13 éves fia gyorsabb a proteinek kibogozásában, mint egy jó nevű biokémia professzor, mások még ennél is jobb teljesítményre lehetnek képesek. "Van aki ha csak ránéz a játékra két percen belül mindenkinél magasabb pontszámot ér el. Nem tudják megmagyarázni mit csinálnak, mégis képesek a feladat megoldására" - tette hozzá Popovic.
A játék olyan mint egy 21. századi Tetrisz, melyben színes geometriai kígyók töltik be a képernyőt. A fejlesztők a pontosság mellett megpróbálták érdekessé tenni a játékot, eközben olyan kihívásokkal találták szembe magukat, ami szinte ismeretlen a kereskedelembe kerülő játékok fejlesztői számára. "Nem tudjuk mi a legjobb eredmény, ezért nem tudunk segítséget vagy utalásokat adni a játékosoknak a cél eléréséhez" - magyarázta Popovic. Közel ezer játékos próbálta ki a szoftvert az elmúlt hetekben olyan proteinekkel játszva, melyek alakját a kutatók már ismerték. A héten elindított nyilvános változatban azonban már ismeretlen alakú proteineken is dolgozhatnak azok, akik letöltik a játékot, illetve versenyre kelhetnek profi kutató csoportokkal egy nagy protein-szerkezet versenyben, ami kétévente kerül megrendezésre.
Ősztől a Foldit-problémákat kibővítik új proteinek megalkotására, melyeket jelenleg csak szeretnének hogy létezzenek. Olyan enzimek ezek, melyekkel például mérgező hulladékok semlegesíthetők, vagy széndioxid vonható ki a levegőből. A számítógépek egyedül képtelenek a semmiből létrehozni egy proteint, viszont segíthetnek egy egyszerű optimizálási probléma gyors megoldásában, hogy a játékos csak az érdekes lehetőségekre koncentrálhasson.
A kutatók azt szeretnék elérni, hogy az orvosi problémák, mint a HIV vagy a malária esetében a játékosok olyan proteineket alkossanak, melyek alakja lehetővé teszi, hogy a vírushoz kapcsolódjanak és hatástalanítsák azt. A győztes protein-tervezeteket Baker laboratóriumában szintetizálják és letesztelik a kórokozókon. A legjobb eredmény elérő játékosokat a tudományos publikációkban is elismerik.
"Remélem hosszútávon sokan áldoznak majd játékidejükből a világ kritikus egészségi problémáinak megoldására" - mondta Baker. A Foldit rendelkezik a többjátékos játékok elemeivel is: a felhasználók csapatokat alkothatnak, beszélgethetnek egymással és online profilokat hozhatnak létre. Idővel a kutatók kielemzik a felhasználók tevékenységét, hogy lássák, hogyan oldják meg a problémákat a legeredményesebb játékosok és csapatok.
