Как сделать научное открытие, не вставая с дивана
Объем информации, которую позволяют собирать и хранить современные научные инструменты, настолько велик, что с ее обработкой не справляются ни суперкомпьютеры, ни сами ученые. На помощь исследователям приходят обычные энтузиасты. Когда их действительно много, они способны на невероятные открытия. РИА Новости рассказывает об онлайн-проектах, чьи участники оставили след в науке.
Сложи белок
Живая клетка функционирует благодаря армии рабочих лошадок - белков, которые она сама же и синтезирует. Только что сошедший с конвейера белок выглядит как тонкая и длинная молекулярная цепочка, которая в мгновение ока складывается строго определенным образом. На научном языке это называется "фолдинг".
Откуда белок "знает", как ему складываться, и почему эта трансформация происходит так быстро - один из важных вопросов современной молекулярной биологии.
Ученые разобрались пока с фолдингом простых белков, изучение сложных структур в самом разгаре. Поскольку компьютерные алгоритмы с этой задачей не справляются, сотрудники Вашингтонского университета (США) создали онлайн-головоломку Foldit, чтобы задействовать помощь коллективного разума.
Вот уже больше десяти лет игроки со всего мира ищут наиболее оптимальные способы свернуть тот или иной белок, а их решения впоследствии перепроверяются на суперкомпьютере. Большинство пользователей Foldit не имеет биохимического образования, но их открытия вполне тянут на престижную научную премию. Так, в 2011 году игроки помогли расшифровать структуру кристалла обезьяньего вируса, вызывающего СПИД у диких приматов. Задача была доступна в игре всего три недели, оптимальное решение появилось уже на десятый день. Неплохой результат, учитывая, что ученые бились над этой проблемой полтора десятилетия.
Лэптопом по галактике
Больше десяти лет и проекту Galaxy Zoo, благодаря которому любители астрономии помогают профессиональным ученым распознавать объекты на сделанных автоматическими телескопами фотографиях. С 2007 года 15 тысяч участников проекта просмотрели около миллиона снимков, полученных телескопом обсерватории "Апач-пойнт" в Нью-Мексико (США), телескопом "Хаббл" и телескопом имени Виктора Бланко, установленном в межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили. Каждое фото изучали сразу несколько пользователей, и за окончательный вариант классификации принимался тот, что совпадал в 80 процентах случаев.
Результатом столь массового мозгового штурма в 2013 году стал наиболее полный на тот момент астрономический каталог в мире, включающий более трехсот тысяч галактик. Четыре года спустя данные с сайта Galaxy Zoo вошли в самый большой на сегодня каталог The Reference Catalog of galaxy Spectral Energy Distributions (RCSED), созданный учеными из нескольких университетов, в том числе из МГУ им. М. В. Ломоносова. В RCSED содержится информация о более чем восьмистах тысячах галактик.
Несколько месяцев назад у тех, кто зарегистрировался на Galaxy Zoo, появилась возможность построить собственную галактику. На платформе Zooniverse, выросшей из первоначального "галактического зоопарка", запустили новый проект - Galaxy Builder. Его участники собирают из разных снимков изображения галактик. Предполагается, что это поможет астрономам лучше разобраться, как формируются эти космические структуры.
Более масштабные перспективы открывает астрономам-любителям российская сеть роботов-телескопов МАСТЕР, созданная Владимиром Липуновым на базе ГАИШ МГУ и действующая в обоих полушариях: на Урале, Байкале, Дальнем Востоке, Кавказе, в Крыму, на Канарах, в Аргентине и ЮАР. К архиву снимков, сделанных телескопами сети, предоставили доступ "искателям" - энтузиастам, работающим дома буквально за чашкой кофе. Нередко они оказываются соавторами научного открытия. К примеру, в 2015 году искатель-пенсионер Владислав Шумков обнаружил исключительно редкое явление - новую красную звезду в туманности Андромеды.
Всероссийская перепись птиц
Интерактивная карта распространения разных видов птиц по территории России, в создании которой принимают участие орнитологи-любители, действует уже 14 лет.
Каждый год в конце сентября "Союз охраны птиц России" объявляет дни наблюдения за пернатыми. В этот период (обычно не дольше недели) добровольцы фиксируют всех встреченных птиц и отправляют эти сведения в специальные координационные центры. Полученная информация анализируется, а потом публикуется в интернете.
Данные за этот год еще обрабатываются специалистами, и в ближайшее время сайт "Союза охраны птиц России" выложит свежую информацию обо всех пернатых, обитающих на территории страны.
Бактериям бой!
К коллективному разуму обратились и исследователи из Технического университета Мадрида (Испания), борющиеся с малярией и туберкулезом. Ученые разработали так называемую интернет-диагностику этих заболеваний, а именно - онлайн-игры MalariaSpot, MalariaSpot Bubbles и TuberSpot.
Игроки анализируют микрофотографии образцов крови, если речь идет о малярийных плазмодиях, или мокроты, в случае микобактерий, и ищут в них паразитов. Конечно, ошибки неизбежны, но, как показала практика (а игры доступны для скачивания на Android и iOs уже два года), если совместить результаты разных участников, диагноз получается довольно точным.
Ежегодно малярией и туберкулезом в мире заболевают более десяти миллионов человек. Учитывая, что на постановку каждого диагноза у специалиста уходит около получаса (надо не просто обнаружить паразитов в крови или мокроте, но и посчитать их количество), результаты игры - серьезная помощь медицинским работникам.
