第十二章 朝阳升起时

大家一起创新

华盛顿大学的生物化学家大卫·贝克(davidbaker)主攻蛋白质折叠机制。蛋白质作为组成人体皮肤和器官的基本生物分子,帮助实现身体的各项基本机能。在细胞中,蛋白质分子无规则地扭曲折叠,形成一个比较大的结,它的结构决定了蛋白质分子在人体中如何工作。因此理解蛋白质分子复杂的折叠过程,就有可能发现治疗艾滋病、癌症或者阿尔茨海默病的方法。

为了破解这个折叠过程,贝克先设计了一个计算机程序,但任务量庞大,需要强大的运算能力。于是他创建了“罗塞塔之家”(rosetta@home),让数千名志愿者的电脑参与他的算法。一年又一年,这些计算机不断反复计算蛋白质的折叠过程,折了又折,折了又折……结果一切都是徒劳。蛋白质的折叠过程如此复杂,相比之下,就算有一万台电脑也做不了什么。

此时,这位生化学家又想出一条妙计:与其靠电脑,不如用人脑。2008年,贝克开发了一款名为“折它”(foldit)的在线小游戏。这款游戏将蛋白质折叠的科学难题表现为一个游戏,有点像一个小谜题,游戏玩家从一条完全展开的蛋白质链开始,任意地将其扭曲折叠,尽可能重现它在人体中真实的三维结构。游戏过程中,最终结果越接近真实的三维结构,得分越多。这是一款合作游戏。玩家们不需要单打独斗,可以合作得出一个公认的结论。每个人随时可以用他认为最有效的方式把折叠推进下去。游戏的效果相当不错,玩家们第一次给出的答案就充满希望。游戏渐渐吸引到5万名来自世界各地的玩家,共同推进集体解决方案的诞生。

这个程序的高效令科学家喜出望外,于是贝克又推出了新的挑战:让大众再现梅森—辉瑞猴病毒(mason-pfizermonkeyvirus)的逆转录病毒蛋白结构。这种病毒是导致猿猴艾滋病的元凶,在生物化学界留下了一个巨大的谜题,专业人士历经15年也未能破解。但是“折它”游戏上线该项目仅仅几天之后就实现了第一个突破。一位网名叫“spvincent”的玩家首先突破难关,让大众的解谜速度很快达到了之前计算机算法的水平,接下来名叫“grabhorn”的玩家让大众更进一步。最后,一名叫作“mimi”的玩家找出了蛋白质的结构。只用了10天,大众就破解了谜题,让科学家们大跌眼镜。

这项举世瞩目的研究结果正式发表在科学刊物上,这次的署名作者多达57000名,堪称大众研究的一次大捷。后来人们利用相同的模型,召集大众参与“量子运动”(quantummoves)项目,解决棘手的量子力学问题。他们还在“综合数学项目”(polymathproject)中,利用大众完成了一项组合分析定理的数学证明。

“折它”游戏运用的群体智慧模型翻开了大众研究新的一页。与以往不同,我们不必把一个复杂问题拆解成上千个小问题,也不必求大众解答的平均值。新模式的集体行动中不再有一位高高在上的指挥者。集体中的每一个人均按自己认为最高效的方式去自行分割任务。随着时间流逝,个体的进展不断叠加,好的方案保留下来,差的则被淘汰,错误之处也得到了修正。渐渐地,一个真正有效的解决方案如大浪淘沙,浮现出来。

这一模式的里程碑式尝试,其实就是维基百科。这个由吉米·威尔士(jimmywales)和拉里·桑格(larrysanger)于2001年创立的在线大众百科,目前已拥有200万贡献者和3700万条目。跟蛋白质折叠研究一样,维基百科的每一个条目都是众多网民多次修改、更新的成果。维基百科中随便一个条目的修改历史都完全开放以供浏览,只要你查查看,就会为参与贡献者的人数之众发出惊叹。他们中的有些人只改过零星错字,另一些则是整段补充或者全文重写。每一个条目背后的修改少说也有上百次。2012年的一项研究证实,以这种方法逐步产生的文本质量,可以与专业团队完成的《不列颠百科全书》媲美。

其实这一模式要奏效也有先决条件,所有参与者对最后结果的判断标准要意见一致。在“折它”游戏里,这不成问题,因为设计者为玩家配置了清楚明确的得分系统,大家拼命挣高分就对了。至于在线百科的条目,标准就没这么简单了。比如说那种内含巧克力夹心的点心,到底该叫“巧克力酥皮包”(chocolatine)还是叫“巧克力面包”(painauchocolat)?我这个疑问可不是空穴来风,这道维也纳酥点的词条自从2015年登上维基百科以来被修改了254次,主要改动就是反复更换名字。

此类编辑战争从来不会综合出一个大家都认同的结果。维基的内容不断从一个版本跳到另一个版本。打得最热闹的前5个词条分别是“以色列”“阿道夫·希特勒”“犹太人大屠杀”“全球气候变暖”和“上帝”。对于这些极化的讨论主题来说,一部分人的真理恰好就是另一部分人的谬误。2013年一项研究发现,仅在维基百科法语版内,大众打得最厉害的战场是“塞格林·罗雅尔”,随后才是“不明飞行物”“耶和华见证人”和“耶稣”。这位政坛美女的职业生涯跟私生活细节众说纷纭,所以介绍她的条目总也定不下来。

当然,这种形式的群体智慧很早以前就存在于大自然中。那些社会性昆虫的巢穴都是依这一原则搭建而成的。你是否好奇过蚁穴的内部是如何构造的?巴西生物学家路易斯·卡洛斯·福尔蒂(luizcarlosforti)为了找到这个答案,将一根管子插进巴西南部博图卡图平原的一处南美切叶蚁(attabisphaerica)蚁穴入口,随即向里面灌入水泥……这位科学家将整整10吨水泥灌下去,蚁穴才被填满。又等了几天,待水泥凝固以后,科学家的团队向下深挖8米,挖出了一个占地150平方米的大型地下迷宫。整个巢穴由数千个气泡般的房间构成,房间之间由迷宫通道般复杂的路径相连。这哪里是一个蚂蚁窝,分明是一座国际大都会!

非洲稀树草原上的白蚁窝也不输给切叶蚁。例如,大白蚁(macrotermes)修建的宅第运用木屑和土渣做建筑材料,垒起来高达6米,里面孔洞万千,大小不一。因为巢穴精巧的通风系统,水分与二氧化碳含量能够得到稳定调节。

要建造这些迷人的建筑,不需要周密规划或者建筑大师指导。蚂蚁们就像编辑维基百科文章的众多网民。整个建筑工作由许多小的建筑项目连贯而成,比如搬运一小坨泥土,开挖一条隧道,立起一根柱子。每个个体根据自己当下所处的环境,自由灵活地投身到这些小项目中去,并不去操心别的蚂蚁在干什么。如果一坨土已经被垒好了,那就在上面再垒一坨;如果一根立柱要倒塌,那就赶紧加固;如果已经挖开一条隧道,那就继续深挖它……巢穴就这样越做越大,越建越好,越来越牢固,直到形成一座地下宫殿。这就好比一群朋友一起修房子,大家事先既没开会讨论,也不过问别人的计划。有人先码好了第一块砖,后来者看到,就接着码下去,直到有一天建好了一面墙,又有人增添了一扇窗户,然后另一个人开始给墙涂蓝漆。每个人都做了他们自己想做的,但所有人的目标一致。最后修好的房子未必像一座由建筑设计师规划、由施工队建造的房子那般规整,却更有灵气,结果也更富有创新意义。

建了一半的工地本身,比建筑施工队长的指挥更能够引起人添砖加瓦、参与行动的积极性。1959年,法国生物学家皮埃尔—保罗·格拉塞(pierre-paulgrassé)给这种去中心化的建筑工程取了个专业的名字,叫“共识主动性”(stigmergy)。群体在一个共同目标之下,会探索出灵活高效的协作方法,这一点不仅体现在“折它”和维基百科中,也体现在其他事例上。

科学,继续向前

想起12年前我枯坐实验室监视屏前的那些日子,行人两人一组在同一条走廊里迎面穿行,晃得我直想睡觉。当时我想到余生可能就要这样天天盯着人走路,不由得胆寒。

我当时没想到的是,大众研究将它的有趣之处藏得极深。短短几年时间里,从鱼群运动到人群逃生,从人流踩踏、恐慌时的运动到虚拟世界……新课题一个接一个展开。当我意识到“乌合之众”其实也会思考、预测、撒谎、解决难题时,那小小的人行道世界已逐渐扩大成了足以让我长期投入的广阔研究空间。

为了进一步探索这片研究领域的无限可能,最近我开始带着学生跟我一起干。有了这些硕士生、博士生,我就能同时开展多个项目。更重要的是,现在轮到他们干那些枯燥的数据整理了。风水轮流转啊!

最近,我的一个博士生正在准备一项实验,他想测量大众的智商。几百个人一起上场,集体参加标准认知测试,来测算大众的记忆能力、推理能力和计算能力。大众的平均智商,会比这几百个人中每个个体的智商值更高还是更低?让我们拭目以待吧。当然,每一个激动人心的实验都是从大量无聊的数据收集工作开始的。任重道远啊!正处在起步阶段的他,就像当年的我那样:

“各就各位。准备好了吗?开算!”

塞格林·罗雅尔(ségolèneroyal),法国政客,2007年曾作为社会党候选人参与法国总统选举。她也是法国前总统奥朗德的前任女友。