這款網(wǎng)游不簡單：發(fā)論文，上封面，還想找個(gè)新地球
「較為優(yōu)質(zhì)的一部分人類，十有八九永遠(yuǎn)不會滅亡。當(dāng)太陽走向滅亡的時(shí)候，他們會從一個(gè)太陽系遷移到另一個(gè)太陽系。以人類的智慧和完美，生命沒有止境，它的進(jìn)程永久不斷?！?/span>
撰文 | 白書旭
編輯 | 金莊維
提起網(wǎng)絡(luò)游戲，你想到了什么？
曾經(jīng)風(fēng)靡世界、至今仍有大量擁躉和巨大影響力的《魔獸世界》？
在當(dāng)代電子競技中有自己堅(jiān)固的一席之地的《Dota》和《英雄聯(lián)盟》？
還是這兩年十分流行的“吃雞”游戲？
又或者，你會聯(lián)想到網(wǎng)絡(luò)游戲成癮對青少年，甚至成年人正常學(xué)習(xí)、工作、生活產(chǎn)生的負(fù)面影響。
不過，除了研究成癮機(jī)制的科研人員，恐怕很少會有人把“網(wǎng)絡(luò)游戲”和“科學(xué)研究”聯(lián)系在一起。今天我們要介紹一個(gè)非常特殊的網(wǎng)絡(luò)游戲，它也許從未風(fēng)靡全球，但一直在玩家群體中以“難入門”、 “硬核”、“燒錢”著稱；它是中國和冰島的外交合作項(xiàng)目，也是最為長壽的網(wǎng)絡(luò)游戲之一。它叫《星戰(zhàn)前夜（Eve Online）》。最近幾年，它更是緊跟時(shí)代潮流，第一次在網(wǎng)絡(luò)游戲這樣的大型社區(qū)中，引入了需要大量普通人參與的公眾科學(xué)項(xiàng)目。
太空歌劇
Eve Online是一個(gè)以太空為背景的角色扮演游戲，由冰島的CCP（Crowd Control Productions）游戲公司制作并于2003年發(fā)行，游戲至今仍有大量玩家活躍。
這個(gè)游戲設(shè)定在包含超過7800個(gè)星系的遙遠(yuǎn)星云（虛構(gòu)），玩家可以進(jìn)行采礦、科研、制造、貿(mào)易等游戲活動。游戲中包含上百種設(shè)計(jì)風(fēng)格和特點(diǎn)迥異的星艦、真實(shí)尺寸的星系和天體、玩家建立并控制的龐大星際聯(lián)盟，吸引許多科幻愛好者參與到這個(gè)由玩家親自譜寫的太空歌劇中來。
Eve Online的游戲界面（圖片由作者提供）
這一游戲自2003年發(fā)布以來，獲得了玩家的無數(shù)好評和游戲界頒布的諸多獎項(xiàng)，它的國服更是成為了中國與冰島的外交項(xiàng)目，深受冰島政府重視。
而在2016年，CCP游戲公司似乎已經(jīng)不滿足于創(chuàng)造一個(gè)鮮活的、持續(xù)發(fā)展的虛擬科幻宇宙了，他們與瑞典的人類蛋白質(zhì)圖譜計(jì)劃（Human Protein Atlas）、冰島的雷克雅未克大學(xué)（Reykjavík University）以及瑞士的MMOS公司（Massively Multiplayer Online Science）合作，在這一迄今為止最大規(guī)模的太空科幻沙盒網(wǎng)游中，引入了一個(gè)公眾科學(xué)項(xiàng)目（Citizen Science Project）——“探索計(jì)劃（Project Discovery）”。
發(fā)論文、上封面
公眾科學(xué)項(xiàng)目是一類特殊的科研項(xiàng)目，科學(xué)家們通過一些方法將專業(yè)的科研內(nèi)容分解、包裝，使得非專業(yè)的普通人也能參與到科研項(xiàng)目中，并做出貢獻(xiàn)。這樣的計(jì)劃一般利用普通的技能或生活中常見的資源，以龐大的參與人員基數(shù)來促使科學(xué)目的最終實(shí)現(xiàn)。一個(gè)典型的例子便是加州大學(xué)伯克利分校的研究者發(fā)起的SETI@home計(jì)劃，集眾人之力，在浩瀚宇宙中尋找外星文明。
那么“探索計(jì)劃”呢？第一期探索計(jì)劃由瑞典的HPA于2016年發(fā)起，內(nèi)容是讓玩家?guī)椭治黾?xì)胞圖譜（Cell Atlas）中的數(shù)據(jù)。
玩家將看到人體細(xì)胞進(jìn)行熒光綠染色后的顯微照片，然后對照片里的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)分布進(jìn)行分類。在一年多的時(shí)間里，共有超過32萬名玩家分類了超過3300萬個(gè)樣本，最終甚至發(fā)現(xiàn)了一些科研界之前從未注意到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)分布模式。
第一期探索計(jì)劃結(jié)束以后，科學(xué)家們結(jié)合玩家們給出的結(jié)果和深度學(xué)習(xí)方法，發(fā)展出了一個(gè)更強(qiáng)大的學(xué)習(xí)算法，用于分類細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的分布模式。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于2018年9月的《自然?生物技術(shù)》，還光榮登上了雜志封面。
探索計(jì)劃第一期的“小游戲”界面（圖源：arstechnica.com）
系外行星大搜索
在第一期探索計(jì)劃結(jié)束并取得了良好的反響之后，CCP與雷克雅未克大學(xué)、MMOS公司和日內(nèi)瓦大學(xué)（University of Geneva）合作，于2017年7月開啟了探索計(jì)劃的第二期。
第二期的探索計(jì)劃要求玩家?guī)椭治鯟oRoT衛(wèi)星記錄的數(shù)據(jù)。CoRoT全稱為Convection, Rotation et Transits planétaires（法語）或Convection, Rotation and planetary Transits（英語），意思是對流、自轉(zhuǎn)與行星掩蝕。該衛(wèi)星由法國國家太空研究中心和歐洲空間局于2006年12月發(fā)射，2014年6月停止工作。它的科學(xué)任務(wù)包括兩項(xiàng)：搜尋短周期的類地系外行星，以及研究遙遠(yuǎn)恒星的類太陽震動與星震學(xué)。
CoRoT衛(wèi)星概念圖（圖源：esa.int）
探索計(jì)劃的第二期就與太陽系外行星搜索有關(guān)。所謂的太陽系外行星（extrasolar planets或exoplanets，簡稱系外行星），指的是環(huán)繞著一顆（或多顆）不是太陽的恒星公轉(zhuǎn)的行星，或者穿行于黑暗太空的流浪行星。目前探測系外行星的方法有不少，包括徑向速度法（radial velocity）、掩蝕法（transiting method）、引力微透鏡法（microlensing）、直接成像法（direct imaging）等。
有趣的是，探索計(jì)劃第二期的首席科學(xué)家，瑞士天文學(xué)家Michel G. E. Mayor，帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)于1995年發(fā)現(xiàn)了飛馬座51b。這是第一次在類似太陽的主序星周圍，利用徑向速度法發(fā)現(xiàn)系外行星。這顆巨大的行星以4天周期公轉(zhuǎn)一周，很有可能是一顆氣體巨星。
CoRoT衛(wèi)星所采用的觀測手段是掩蝕法。它在持續(xù)7年5個(gè)月的任務(wù)中累積了大量數(shù)據(jù)，需要龐大的人力、物力進(jìn)行分析?，F(xiàn)在，這一艱巨的任務(wù)落到了游戲Eve Online的玩家們的肩上。
原理
什么是掩蝕？行星在經(jīng)過觀察者與恒星之間時(shí)，對恒星產(chǎn)生了擋光的效果，因此在觀察者看來，恒星變暗了，這就是掩蝕（transit，也叫凌星）。
掩蝕方法示意圖（圖源：wikipedia）
這一方法的缺陷在于，掩蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率不大。但是考慮到銀河系的恒星基數(shù)，我們依然可以比較容易地通過空間項(xiàng)目（例如前文提到的CoRoT衛(wèi)星）來進(jìn)行恒星光度曲線的記錄，以期探測到系外行星對恒星的掩蝕的發(fā)生。
此外，掩蝕法可以測量行星的大小，再用其它方法測出它的質(zhì)量，就可以估算出行星的密度，進(jìn)而研究行星的結(jié)構(gòu)。更加重要的是，通過行星掩蝕對恒星光譜的影響，我們可以分析行星自身的光譜特征，以此對行星大氣有所了解，甚至可能在系外行星中探測有機(jī)分子和氧氣、水蒸氣的存在。
盡管掩蝕法的原理比較易懂，但實(shí)際上望遠(yuǎn)鏡取得的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么清晰、直觀。首先，恒星本身的光度并非恒定。有的恒星的光度會周期性變化，周期可長可短；有的恒星則可能有光度的躍變，甚至能偽裝成類似行星掩蝕的凹坑。其次，即使是普通的恒星，我們在采集光度數(shù)據(jù)的時(shí)候，也不可避免會有各種誤差，形成數(shù)據(jù)的噪聲。很多情況下，行星掩蝕造成的光度下降會完全隱藏在噪聲中，不經(jīng)過一定的訓(xùn)練、不仔細(xì)觀察光變曲線，我們幾乎看不到掩蝕的跡象。
在游戲Eve Online中，系統(tǒng)會先喂給玩家一些假的教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。教學(xué)數(shù)據(jù)一般是人為生成的必然帶有/不帶有行星周期性掩蝕造成的凹坑的光變曲線，或是一些已經(jīng)通過掩蝕法確認(rèn)存在系外行星的目標(biāo)的光變曲線。
這是一個(gè)教學(xué)數(shù)據(jù)，綠色代表玩家找到了正確的光度下降凹坑，黃色代表被忽略了的凹坑，紅色代表并非系外行星造成的掩蝕現(xiàn)象。從這個(gè)例子中也可以看到，信號會被隱藏在噪聲中。（圖片由作者提供）
等到玩家通過教程后，系統(tǒng)才會逐漸給玩家派發(fā)一些真正的CoRoT望遠(yuǎn)鏡接收到的數(shù)據(jù)，并間歇地隨機(jī)夾雜假的教學(xué)數(shù)據(jù)喂給玩家，以防止玩家亂點(diǎn)提交，剔除出不具備參考價(jià)值的結(jié)果。當(dāng)玩家持續(xù)正確找到教學(xué)數(shù)據(jù)中行星掩蝕的跡象后，系統(tǒng)會提升玩家的準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)，而錯(cuò)誤的判斷則會降低準(zhǔn)確度。
每分析完一組數(shù)據(jù)，無論真實(shí)與否，玩家都會獲得游戲幣和經(jīng)驗(yàn)值的獎勵。準(zhǔn)確率越高，游戲幣獎勵越多，而經(jīng)驗(yàn)值可以提升探索等級，每達(dá)到一些等級都能獲得游戲內(nèi)物品的獎勵。很容易猜出，準(zhǔn)確率高的玩家對真實(shí)數(shù)據(jù)做出的判斷，一般參考價(jià)值會更高。
這是一個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)的案例。系統(tǒng)不會給你反饋正確與否的信息，只會告訴你分析過這個(gè)數(shù)據(jù)的玩家，有多少比例認(rèn)為某一處有行星掩蝕所造成的光變。（圖片由作者提供）
當(dāng)然，具體的操作還要復(fù)雜一些。可以說，只有通過不斷訓(xùn)練自己大腦的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，才能提高判斷的準(zhǔn)確程度。
前蘇聯(lián)火箭之父、現(xiàn)代宇航學(xué)和火箭理論的奠基人Konstantin E. Tsiolkovsky曾經(jīng)說過這樣一段話：
The finer part of mankind will, in all likelihood, never perish -- they will migrate from sun to sun as they go out. And so there is no end to life, to intellect and the perfection of humanity. Its progress is everlasting.
較為優(yōu)質(zhì)的一部分人類，十有八九永遠(yuǎn)不會滅亡。當(dāng)太陽走向滅亡的時(shí)候，他們會從一個(gè)太陽系遷移到另一個(gè)太陽系。以人類的智慧和完美，生命沒有止境，它的進(jìn)程永久不斷。
迄今為止，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾千顆太陽系外行星，其中有不少和地球十分類似的行星。有的類地行星甚至處于母恒星的宜居帶（Circumstellar Habitable Zone）中，有可能存在液態(tài)水，甚至可能支持生命的存在。在這些星球以及更多有待發(fā)現(xiàn)的星球中，也許就隱藏著未來人類的新家園，甚至是外星文明存在的跡象呢！
參考資料
[1] https://www.eveonline.com/
[2] https://www.eveonline.com/discovery/
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Eve_Online
[4] https://wiki.eveuniversity.org/Project_Discovery:_Human_Protein_Atlas
[5] https://www.nature.com/articles/nbt.4225
[6] https://www.eveonline.com/article/project-discovery-needs-you/
[7] https://www.eveonline.com/article/exoplanets-the-next-phase-of-project-discovery
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/CoRoT
[9] https://www.zhihu.com/question/67459710/answer/253044226
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/Methods_of_detecting_exoplanets
[11] http://www.iac.es/proyecto/tep/transitmet.html
文章頭圖及封面圖片來源：eveonline.com
