Gamen voor de wetenschap

Eiwitten vouwen met 57.000 mensen

Een van de puzzels waarop je je tanden kunt stukbijten. Met een beetje geluk word je genoemd in de volgende publicatie van Cooper en consorten.
Zoom
Een van de puzzels waarop je je tanden kunt stukbijten. Met een beetje geluk word je genoemd in de volgende publicatie van Cooper en consorten.

Miljoenen mensen spelen dagelijks games. Vaak uitdagende games, die veel van je intelligentie en creativiteit vragen. Die denkkracht hebben Amerikaanse wetenschappers nu afgetapt om meer te weten te komen over de bouwstenen van het leven. Een veelbelovende strategie.

Er zijn mensen die denken dat de computer de onderzoeker van de toekomst is. De robotjes Adam en Eva bijvoorbeeld zijn nu al in staat om simpele wetenschappelijke proefjes te doen, en op grond van de resultaten nieuwe hypothesen op te stellen. Imposant, zonder meer. Maar de resultaten van deze robotwetenschap zijn tot dusver nauwelijks relevant. Niet zo gek, want een computer bezit ondanks al zijn rekenkracht nog steeds geen fractie van de creatieve en associatieve vermogens van de mens.

Belangrijk onderzoek zal dus nog wel even worden gedaan door mensen van vlees en bloed. Maar net als bij de ontwikkeling van software wordt het wel steeds makkelijker om met grote groepen mensen aan onderzoek te werken. Dat hoeven niet eens hoogopgeleide wetenschappers te zijn. Het kan ook een grote groep gamers zijn, die je met behulp van een multiplayer online game hun tanden laat zetten in een wetenschappelijk probleem.

Vouwen voor gevorderden
Dat is in ieder geval de aanpak van negen Amerikaanse biochemici en computerwetenschappers, die meer dan 57.000 gamers wisten te mobiliseren in hun pogingen om de structuur van eiwitten te achterhalen. Een mooi voorbeeld van crowd-sourcing. En met resultaat, want het leverde een aantal waardevolle inzichten op, is te lezen in de nieuwste Nature. Alle gamers worden trouwens als auteur vermeld, waarmee Predicting protein structures with a multiplayer online game waarschijnlijk het wetenschappelijke artikel met de meeste auteurs ooit is.

De onderzoekers ontwikkelden het spel Foldit, waarbij meerdere spelers online met en tegen elkaar kunnen strijden door eiwitten op te vouwen. Klinkt dat saai? Voor iemand die first-person shooters en race simulators gewend is ongetwijfeld, maar bedenk wel dat de structuur van eiwitten notoir ingewikkeld is en dus een enorme breinbreker. Iemand die zijn hersenen eens flink wil laten kraken is bij Foldit aan het juiste adres.

Ongeschoolde onderzoekers
De driedimensionale structuur van eiwitten is van essentieel belang om de biologische functie ervan te begrijpen, maar zelfs de krachtigste computers weten slechts de structuur van de allersimpelste eiwitten te achterhalen. De gamers, van wie de meesten niet wetenschappelijk geschoold waren, staken de speciaal hiervoor ontwikkelde software meermaals de loef af. Voor vijf van de tien voor het onderzoek gebruikte ‘puzzels’ – verkeerd opgevouwen eiwitstrengen waarvan de juiste structuur moest worden achterhaald – gold dat de gamers met betere oplossingen kwamen dan de software.

Het grote voordeel was dat de gamers niet alleen de verschillende mogelijkheden uitprobeerden, maar ook vaak de handen ineen sloegen om nieuwe zoekstrategieën te ontwikkelen. Precies het soort creativiteit dat de computer ontbeert. De onderzoekers willen nu de strategieën van de beste Foldit-spelers gaan analyseren om nieuwe algoritmen te ontwikkelen waarmee ze de computer weer aan het werk kunnen zetten.

Het lijkt er dus op dat wetenschap nog wel even mensenwerk blijft, zeker als er op grote schaal wordt samengewerkt. En al helemaal als je het saaie werk omvormt tot uitdagende games.

Bouwe van Straten

Zin gekregen om te vouwen? Speel zelf ook Foldit.

Seth Cooper en meer dan 57.000 anderen, ‘Predicting protein structures with a multiplayer online game’, in Nature, 5 augustus 2010.