进入社会

十多年来，公众一直在玩一个电子游戏，挑战他们折叠蛋白质以形成最稳定的结构。由华盛顿大学大卫·贝克实验室的研究人员开发，Foldit现在有73.5万注册用户。

该项目的早期版本的灵感来自计算程序分布式计算项目，在这个项目中，人们可以自愿使用他们的计算机来运行蛋白质折叠计算。当计算机进入休眠状态时，该项目开始进行生物化学计算。当它这样做的时候，一个屏幕保护程序弹出，显示蛋白质结构的变化或被折叠成三维形状的长聚合物。但参与者希望能够与屏幕保护程序交互。

华盛顿大学(University of Washington)蛋白质设计研究所(Institute for protein Design)的研究科学家布莱恩·科普尼克(Brian Koepnick)说:“他们看着计算机尝试这些不同的蛋白质折叠，可以看出其中一些是不可行的。”“他们希望能够进行干预，告诉计算机什么时候做得好，什么时候做得不好。”

于是Foldit的想法诞生了;一个让非专业人士完全控制蛋白质折叠模拟的电子游戏。

不仅仅是一个屏幕保护程序

通过Foldit，公民科学家已经为几个重要的发现做出了贡献。例如，在2011年，玩家能够正确预测梅森-辉瑞猴病毒的一个成分的结构，这种病毒与艾滋病病毒有相似之处。科普尼克解释说:“在生物学中，很多时候，如果我们想了解一些东西，我们也会研究它的进化邻居。”“因此，研究这种相关病毒对HIV非常重要。”

当时，研究人员已经测量了蛋白质晶体的衍射数据，但他们无法“把它带回家”并解决晶体结构问题。Foldit玩家在获得数据集后的两周内就想出了一个模型。“这对球员来说真是太棒了;他们做了一些专家科学家10年来都无法破解的事情，”科普尼克说。

不自然的设计

近年来，贝克实验室的重点已经从预测现有的蛋白质结构转向设计新的蛋白质。“我们不再满足于自然界的蛋白质，”科普尼克说。“大自然中有一些非常优雅的蛋白质，它们能做一些优雅的事情，但我们想做一些天然蛋白质不能做的事情。”其中一些“其他东西”包括设计可以分解塑料、可持续地产生氢气的蛋白质，甚至可以作为新进化的病原体的免疫蛋白。

玩家通过构建全新的蛋白质来释放他们的创造力。从一个长肽链开始，他们面临的挑战是找到一个可以折叠成结构良好的蛋白质的氨基酸序列，而不限制他们可以选择使用的折叠类型。

研究人员随后创造了合成基因，编码146种Foldit播放器设计。超过三分之一的表达成功大肠杆菌并发现“在溶液中采用稳定的单体折叠结构”。研究人员还对这种设计的多样性印象深刻，其中一种设计包括一种在自然蛋白质中从未见过的新型折叠。

Koepnick认为玩家缺乏正规的科学训练是他们提出的各种结构的原因。“当科学家们在设计蛋白质时，他们倾向于应用大量的启发式、简化甚至偏见，他们对蛋白质的样子有非常明确的想法。”

研究小组确定了其中四种设计的高分辨率结构，设计这些结构的Foldit玩家被认为是该设计的作者自然纸。科普尼克说:“我们想让所有人都参与到论文写作过程中来，但最终，我们无法让整个团队的300人都参与进来。”他说，至少我们可以为这四五个人做这件事，他们对这些数据和修正的参与更多一些。

Foldit项目团队开始关注玩家可以帮助解决的其他问题，比如设计癌症或其他未来疾病的治疗方法，并渴望招募更多玩家来帮助他们。Koepnick解释道:“Foldit的学习曲线非常非常陡峭，但Foldit玩家非常乐于分享他们所知道的，并让新的玩家参与进来。”因此，新成员往往会感到非常受欢迎。”