Así son los videojuegos que combaten al coronavirus o desmienten a Einstein

Aunque las computadoras personales son herramientas muy potentes procesando datos, los humanos seguimos siendo mejores resolviendo rompecabezas visuales. Y los jugadores de videojuegos están muy entrenados en este campo. "Si además de sumar puntos y pasar pantallas, contribuyeran con su capacidad intelectual a la comunidad científica, se lograrían grandes avances." Con esta premisa, Adrien Trouille, científico y CEO en Streamlit concibió 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 llegó 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 está basado en el plegamiento de proteínas, moléculas que pueden plegarse de miles de formas distintas y que dependiendo de cómo lo hagan, -bien o mal -, pueden por ejemplo, causar enfermedades o ayudar a curarlas.

La gran contribución de sus jugadores es que pueden predecir la estructura tridimensional de las proteínas y su plegamiento, ayudando activamente en el estudio de enfermedades. Detrás se encuentra la Universidad de Washington, que lanzó la primera versión ya en el año 2008. Y en 2011, los participantes consiguieron resolver uno de sus acertijos en solo tres semanas, prediciendo la estructura de proteína del virus del mono Mason-Pfizer (un virus similar al VIH), y abriendo nuevas pistas en la investigación del SIDA para diseñar mejores tratamientos.

Desde el pasado mes de marzo, un nuevo puzzle creado para buscar una solución a la Covid-19, ha registrado más de 57.000 cuentas nuevas, de las que más de 9.000 jugadores han contribuido ya a descifrar estos desafíos. Brian Koepnick, investigador de la universidad de Washington, lidera este proyecto y nos explica cómo se realiza este traspaso desde el jugador a la investigación:

"Los jugadores de Foldit están trabajando directamente en el problema, diseñando moléculas que podrían usarse para tratar COVID-19. Si encontramos una molécula que pasa nuestras pruebas iniciales en el laboratorio, podría convertirse en un fármaco candidato y realizar más pruebas en cultivos celulares, animales, y posteriormente, humanos."

Aún será 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 próximas dos semanas."

Para jugar a Foldit no se requieren conocimientos previos, lo único que necesita el jugador es centrarse en aumentar su puntuación, y para ello, hay disponibles tutoriales y recorridos comunitarios en los que se enseñan estrategias para mejorarla.

Nueva apuesta

Poco después y siguiendo la estela de Foldit, llegó EteRNA en 2011, también de modalidad online. El desafío aquí es diseñar nuevas formas de plegar moléculas de ARN (ácido ribonucleico). Los resultados con los que se toparon sus creadores al poco de lanzarlo fueron asombrosos: el peor diseño de los jugadores fue mejor que el mejor diseño de la computadora. El humano seguía ganando a la máquina en este aspecto.

La forma del ARN determina por ejemplo, cómo se forma el código genético de algunos virus. Descubrir cómo están estructurados puede ayudar a luchar contra las enfermedades, por eso también están investigando la Covid-19 y en los próximos días lanzarán un Eterna-Corona Puzzle centrado en la biología de su ARN y las estrategias antivirales para vencerlo.

Rubén Rabaneda, Doctor en Biología por la UAM y Analista de datos de investigación en el Biology Centre CAS de Ceske Budejovice, (República Checa) ve muy positivas estas iniciativas, aunque también echa en falta algunos extras para quien quiera profundizar un poco más: "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 científico, pero en ocasiones solo está moviendo piezas de un lado a otro. Quizás se conseguiría una mayor implicación si dispusieran de información adicional que revelara los logros obtenidos en distintas fases del juego."

Descubriendo exoplanetas con EVE ONLINE

La ciencia ciudadana comienza con usted. Así reza el eslogan con el que nos recibe la página de Project Discovery, un programa de búsqueda de exoplanetas que funciona a través de EVE Online, un videojuego multijugador masivo en línea (MMO por sus siglas en inglés) 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 además, reciben recompensas y monedas.

Esta iniciativa lanzada en 2017, resultó de una colaboración 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 desafío científico organizado por EVE Online. Ya el año anterior habían lanzado el proyecto The Human Protein Atlas con el que la comunidad de jugadores ayudó a clasificar la ingente cantidad de 25 millones de proteínas, que fueron proporcionadas al Atlas de Proteínas Humanas.

Bergur Finnbogason, director creativo de EVE Online, recuerda cómo esta primera incursión superó todas las expectativas: "Lo más sorprendente es que habíamos planeado que los datos demoraran alrededor de tres meses en resolverse, pero en realidad solo les tomó tres semanas a nuestros jugadores alcanzar un consenso total."

Finnbogason explica que tras gamificar el proyecto Atlas de proteínas humanas hubo mucho interés por parte de otras instituciones y universidades para utilizar sus herramientas, pero que también siguen existiendo sectores que miran con recelo estas prácticas: "Esto definitivamente da mucho miedo a bastante gente. He tenido debates muy interesantes con científicos acerca de cuánto se puede confiar en estos datos y si estuviéramos socavando la ciencia, pero al menos desde el punto de vista de Project Discovery, tenemos una comunidad increíblemente talentosa trabajando, y gente muy inteligente jugando a Eve Online".

No Einstein, no tenías razón

Entre la década de los 20 y 30 del siglo pasado, dos grandes de la física como Alfred Einstein y Niels Bohr tuvieron un sonado enfrentamiento: Einstein, por su lado, sostenía que a los objetos solo podían afectarles causas de su entorno inmediato, y no por acción a distancia. Bohr, por su parte, sabía que lo que sucede a nivel cuántico va por libre, y por eso defendía que a una partícula sí puede afectarle otra aunque estén separadas. Einstein llamaba a esto despectivamente "acción fantasmal a distancia", nosotros lo conocemos ahora como entrelazamiento cuántico. Y no solo Bohr tenía razón, un videojuego lo ha vuelto a demostrar.

En 1964, John Bell, un físico del CERN, diseñó un algoritmo que hizo posible comprobarlo en un laboratorio, pero para ser convincente, el test, (conocido posteriormente como Test de Bell), debía realizarse bajo condiciones estrictas, y este análisis estadístico tenía un problema: eran los propios científicos los que seleccionaban y medían las partículas. Se necesitaba un método que hiciese más objetivo, aleatorio y masivo esta puesta en práctica.

Y así nació el videojuego el Gran Test de Bell, iniciativa que fue coordinada por científicos del ICFO y que conectó, en noviembre de 2016, a unos 100.000 voluntarios en tiempo real. Clickeando 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 más la existencia del entrelazamiento, ese fenómeno cuántico del que Einstein tanto recelaba.

Los coches autónomos también necesitan jugar

Un título que llegó a ser el producto de entretenimiento más vendido de la historia: Grand Theft Auto V, desarrollado por el estudio Rockstar North, también 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 autónomos que las diferentes marcas están librando, es esencial realizar un elevado número 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 circularán con otros vehículos inteligentes, también convivirán con conductores que se saltan las normas de tráfico, peatones indecisos o despistados, ciclistas, condiciones de baja visibilidad… Un sinfín de circunstancias difíciles de predecir y reaccionar.

Grand Theft Auto V se convirtió en una plataforma de simulación idónea y la elegida por empresas como Ford o Waymo de Alphabet gracias al minucioso diseño de sus escenarios: No solo existe una enorme variedad de señales, túneles, puentes o condiciones meteorológicas. Además se cruzaban con muchos tipos de vehículos (más de 260) y gran cantidad de peatones y animales (más de 1000) con los que debían interaccionar una y otra vez hasta mejorar el software.

Todavía existen más ejemplos de videojuegos que han contribuido de forma directa o indirecta con la ciencia, como en el campo de la medicina, la psicología o la psiquiatría. Ayudando a detectar enfermedades o afrontándolas mediante terapias.

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