Videojuegos que combaten al coronavirus, descubren exoplanetas o desmienten a Einstein

Aunque los ordenadores son herramientas muy potentes procesando datos, los humanos seguimos siendo mejores resolviendo rompecabezas visuales. Y los jugadores de videojuegos est¨¢n muy entrenados en este campo. ¡°Si adem¨¢s de sumar puntos y pasar pantallas, contribuyeran con su capacidad intelectual a la comunidad cient¨ªfica, se lograr¨ªan grandes avances.¡± Con esta premisa, Adrien Trouille, cient¨ªfico y CEO en Streamlit concibi¨® dos de los videojuegos que hacen posible esta idea y que actualmente ayudan a buscar una vacuna para la Covid-19: Foldit y EteRNA.

Primero lleg¨® Foldit, una especie de rompecabezas 3D que se puede jugar online y descargarse gratuitamente para Windows, MAC y Linux. La peculiaridad de este puzzle tridimensional es que est¨¢ basado en el plegamiento de prote¨ªnas, mol¨¦culas que pueden plegarse de miles de formas distintas y que dependiendo de c¨®mo lo hagan, -bien o mal -, pueden por ejemplo, causar enfermedades o ayudar a curarlas.

La gran contribuci¨®n de sus jugadores es que pueden predecir la estructura tridimensional de las prote¨ªnas y su plegamiento, ayudando activamente en el estudio de enfermedades. Detr¨¢s se encuentra la Universidad de Washington, que lanz¨® la primera versi¨®n ya en el a?o 2008. Y en 2011, los participantes consiguieron resolver uno de sus acertijos en solo tres semanas, prediciendo la estructura de prote¨ªna del virus del mono Mason-Pfizer (un virus similar al VIH), y abriendo nuevas pistas en la investigaci¨®n del SIDA para dise?ar mejores tratamientos.

Desde el pasado mes de marzo, un nuevo puzzle creado para buscar una soluci¨®n a la Covid-19, ha registrado m¨¢s de 57.000 cuentas nuevas, de las que m¨¢s de 9.000 jugadores han contribuido ya a descifrar estos desaf¨ªos. Brian Koepnick, investigador de la universidad de Washington, lidera este proyecto y nos explica c¨®mo se realiza este traspaso desde el jugador a la investigaci¨®n:

¡°Los jugadores de Foldit est¨¢n trabajando directamente en el problema, dise?ando mol¨¦culas que podr¨ªan usarse para tratar COVID-19. Si encontramos una mol¨¦cula que pasa nuestras pruebas iniciales en el laboratorio, podr¨ªa convertirse en un f¨¢rmaco candidato y realizar m¨¢s pruebas en cultivos celulares, animales, y posteriormente, humanos.¡±

A¨²n ser¨¢ necesario esperar un poco para que estas soluciones encontradas en Foldit sean probadas en el laboratorio, pero Koepnick comenta con optimismo que ya han observado una gran cantidad de ideas ingeniosas. ¡°Hasta ahora hemos escogido 99 soluciones para probar, y comenzaremos experimentos de laboratorio en las pr¨®ximas dos semanas.¡±

Para jugar a Foldit no se requieren conocimientos previos, lo ¨²nico que necesita el jugador es centrarse en aumentar su puntuaci¨®n, y para ello, hay disponibles tutoriales y recorridos comunitarios en los que se ense?an estrategias para mejorarla.

• Nueva apuesta

Poco despu¨¦s y siguiendo la estela de Foldit, lleg¨® EteRNA en 2011, tambi¨¦n de modalidad online. El desaf¨ªo aqu¨ª es dise?ar nuevas formas de plegar mol¨¦culas de ARN (¨¢cido ribonucleico). Los resultados con los que se toparon sus creadores al poco de lanzarlo fueron asombrosos: el peor dise?o de los jugadores fue mejor que el mejor dise?o del ordenador. El humano segu¨ªa ganando a la m¨¢quina en este aspecto.

La forma del ARN determina por ejemplo, c¨®mo se forma el c¨®digo gen¨¦tico de algunos virus. Descubrir c¨®mo est¨¢n estructurados puede ayudar a luchar contra las enfermedades, por eso tambi¨¦n est¨¢n investigando la Covid-19 y en los pr¨®ximos d¨ªas lanzar¨¢n un Eterna-Corona Puzzle centrado en la biolog¨ªa de su ARN y las estrategias antivirales para vencerlo.

Rub¨¦n Rabaneda, Doctor en Biolog¨ªa por la UAM y Analista de datos de investigaci¨®n en el Biology Centre CAS de Ceske Budejovice, (Rep¨²blica Checa) ve muy positivas estas iniciativas, aunque tambi¨¦n echa en falta algunos extras para quien quiera profundizar un poco m¨¢s: ¡°Ambos juegos son accesibles para quien busque algo de entretenimiento y su verdadero potencial reside en el uso de las propias habilidades espaciales del jugador. El participante puede sentir que contribuye a resolver un enigma cient¨ªfico, pero en ocasiones solo est¨¢ moviendo piezas de un lado a otro. Quiz¨¢s se conseguir¨ªa una mayor implicaci¨®n si dispusieran de informaci¨®n adicional que revelara los logros obtenidos en distintas fases del juego.¡±

• Descubriendo exoplanetas con EVE ONLINE

La ciencia ciudadana comienza con usted. As¨ª reza el eslogan con el que nos recibe la p¨¢gina de Project Discovery, un programa de b¨²squeda de exoplanetas que funciona a trav¨¦s de EVE Online, un videojuego multijugador masivo en l¨ªnea (MMO por sus siglas en ingl¨¦s) ambientado en el espacio. En este juego repleto de naves espaciales, los pilotos tienen la oportunidad de buscar exoplanetas reales en el universo virtual de EVE, contribuyendo de forma directa a la ciencia. Con sus esfuerzos adem¨¢s, reciben recompensas y monedas.

Esta iniciativa lanzada en 2017, result¨® de una colaboraci¨®n entre Michel Mayor, el creador de EVE Online, CCP Games, la startup Massively Multiplayer Online Science (MMOS) y las universidades de Reykjavik y Ginebra. Pero no es el primer desaf¨ªo cient¨ªfico organizado por EVE Online. Ya el a?o anterior hab¨ªan lanzado el proyecto The Human Protein Atlas con el que la comunidad de jugadores ayud¨® a clasificar la ingente cantidad de 25 millones de prote¨ªnas, que fueron proporcionadas al Atlas de Prote¨ªnas Humanas.

Bergur Finnbogason, Director creativo de EVE Online, recuerda c¨®mo esta primera incursi¨®n super¨® todas las expectativas: ¡°Lo m¨¢s sorprendente es que hab¨ªamos planeado que los datos demoraran alrededor de tres meses en resolverse, pero en realidad solo les tom¨® tres semanas a nuestros jugadores alcanzar un consenso total.¡±

Finnbogason explica que tras gamificar el proyecto Atlas de prote¨ªnas humanas hubo mucho inter¨¦s por parte de otras instituciones y universidades para utilizar sus herramientas, pero que tambi¨¦n siguen existiendo sectores que miran con recelo estas pr¨¢cticas: ¡°Esto definitivamente da mucho miedo a bastante gente. He tenido debates muy interesantes con cient¨ªficos acerca de cu¨¢nto se puede confiar en estos datos y si estuvi¨¦ramos socavando la ciencia, pero al menos desde el punto de vista de Project Discovery, tenemos una comunidad incre¨ªblemente talentosa trabajando, y gente muy inteligente jugando a Eve Online¡±.

• No Einstein, no ten¨ªas raz¨®n

Entre la d¨¦cada de los 20 y 30 del siglo pasado, dos grandes de la f¨ªsica como Alfred Einstein y Niels Bohr tuvieron un sonado enfrentamiento: Einstein, por su lado, sosten¨ªa que a los objetos solo pod¨ªan afectarles causas de su entorno inmediato, y no por acci¨®n a distancia. Bohr, por su parte, sab¨ªa que lo que sucede a nivel cu¨¢ntico va por libre, y por eso defend¨ªa que a una part¨ªcula s¨ª puede afectarle otra aunque est¨¦n separadas. Einstein llamaba a esto despectivamente ¡°acci¨®n fantasmal a distancia¡±, nosotros lo conocemos ahora como entrelazamiento cu¨¢ntico. Y no solo Bohr ten¨ªa raz¨®n, un videojuego lo ha vuelto a demostrar.

En 1964, John Bell, un f¨ªsico del CERN, dise?¨® un algoritmo que hizo posible comprobarlo en un laboratorio, pero para ser convincente, el test, (conocido posteriormente como Test de Bell), deb¨ªa realizarse bajo condiciones estrictas, y este an¨¢lisis estad¨ªstico ten¨ªa un problema: eran los propios cient¨ªficos los que seleccionaban y med¨ªan las part¨ªculas. Se necesitaba un m¨¦todo que hiciese m¨¢s objetivo, aleatorio y masivo esta puesta en pr¨¢ctica.

Y as¨ª naci¨® el videojuego el Gran Test de Bell, iniciativa que fue coordinada por cient¨ªficos del ICFO y que conect¨®, en noviembre de 2016, a unos 100.000 voluntarios en tiempo real. Clicando en sus dispositivos para conseguir los objetivos del juego, estos participantes enviaron millones de series aleatorias de unos y ceros a 12 laboratorios ubicados en diferentes partes del mundo. En 2018 se publicaban los primeros resultados de este estudio, demostrando una vez m¨¢s la existencia del entrelazamiento, ese fen¨®meno cu¨¢ntico del que Einstein tanto recelaba.

• Los coches aut¨®nomos tambi¨¦n necesitan jugar

Un t¨ªtulo que lleg¨® a ser el producto de entretenimiento m¨¢s vendido de la historia: Grand Theft Auto V, desarrollado por el estudio Rockstar North, tambi¨¦n ayuda a la ciencia a avanzar. Se trata de un videojuego de mundo abierto, donde el jugador puede moverse libremente por un mundo virtual y alterar cualquier elemento a su voluntad. En la carrera por el desarrollo de coches aut¨®nomos que las diferentes marcas est¨¢n librando, es esencial realizar un elevado n¨²mero de simulaciones en entornos controlados para que la inteligencia artificial de estos coches aprenda a manejarse en ciudades y carreteras. En el mundo real no solo circular¨¢n con otros veh¨ªculos inteligentes, tambi¨¦n convivir¨¢n con conductores que se saltan las normas de tr¨¢fico, peatones indecisos o despistados, ciclistas, condiciones de baja visibilidad¡­ Un sinf¨ªn de circunstancias dif¨ªciles de predecir y reaccionar.

Grand Theft Auto V se convirti¨® en una plataforma de simulaci¨®n id¨®nea y la elegida por empresas como Ford Motor Co. o Waymo, de Alphabet Inc. gracias al minucioso dise?o de sus escenarios: No solo existe una enorme variedad de se?ales, t¨²neles, puentes o condiciones meteorol¨®gicas. Adem¨¢s se cruzaban con muchos tipos de veh¨ªculos (m¨¢s de 260) y gran cantidad de peatones y animales (m¨¢s de 1000) con los que deb¨ªan interaccionar una y otra vez hasta mejorar el software.

Todav¨ªa existen m¨¢s ejemplos de videojuegos que han contribuido de forma directa o indirecta con la ciencia, como en el campo de la medicina, la psicolog¨ªa o la psiquiatr¨ªa. Ayudando a detectar enfermedades o afront¨¢ndolas mediante terapias.