Лаборатории начинают использовать массовый труд. Теперь открытия смогут совершать дилетанты
Даниэль Гебхарт из службы технической поддержки университета немецкого города Майнц узнал о своем открытии не сразу. Сначала астрофизики еще раз проверили все расчеты и только потом написали ему письмо. Гебхарт обнаружил новую звезду, и этот вклад в науку больших усилий от него не потребовал. Всю работу выполнил компьютер.
Гебхарт установил на своем компьютере специальную программу, позволяющую принимать данные из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Этот проект, затеянный американскими астрофизиками, называется Einstein@Home: компьютеры добровольцев занимаются обработкой сигналов, которые принимает местный радиотелескоп.
И вот на прошлой неделе создатели проекта объявили о первом результате—открытии звезды. Даниэль Гебхарт участвовал в пресс-конференции наравне с настоящими астрономами, а его имя попало в престижный научный журнал Science. «Этот результат—наглядный пример того, что можно сделать в науке руками добровольцев»,—восторгался физик Бенджамин Кнайспель, автор статьи, посвященной этому открытию. Таких примеров все больше. Лабораториям по всему миру катастрофически не хватает рабочих рук, и они призывают на помощь любителей. Добровольцы вот-вот начнут самостоятельно решать самые сложные задачи—например, создавать новые лекарства.
Известный биохимик Дэвид Бейкер придерживается самого высокого мнения о возможностях дилетантов. В основе веры у него личный опыт. Уже много лет ученый использует труд добровольцев. Для этого он создал компьютерную программу Foldit. Со стороны она напоминает головоломку: «игроки» перемещают по экрану причудливые сочетания шаров, стержней и лент. На самом деле участники проекта решают очень серьезную задачу—пытаются предсказать, как выглядят различные белки, интересующие биологов.
Встречающиеся в природе белки обычно свернуты в очень компактные клубки. Игроки тоже упаковывают молекулы—вручную и как можно аккуратнее. Наиболее удачные решения головоломок представляют собой довольно точные предсказания: люди подходят к проблемам так же, как и сама природа. Бейкер доказывает это с цифрами в руках. Недавно ученый опубликовал статью, в которой сравнил эффективность работы своих «игроков» и специальной программы.
Многие волонтеры справлялись с задачей не хуже мощного компьютера, а лучшие уверенно оставляли машину далеко позади. «Программы бездумно перебирают все варианты решения проблемы,—объясняет Newsweek Дэвид Бейкер.—А человек смотрит на экран и видит задачу в целом».
Среди самых успешных игроков Foldit практически нет ученых. Один из лучших «предсказателей», работающих на Бейкера,—американец Скотт Закканелли. Днем он продает массажные кресла, а вечера проводит за игрой в Foldit. Ничего не понимающие в химии дилетанты оценивают молекулы по собственным критериям: например, по тому, насколько они им кажутся красивыми. «Интуиция и опыт—вот что помогает мне справляться с расчетами,—делится секретами успеха один из самых ярких игроков, использующий псевдоним CharlieFortsConscience.—Я занимаюсь этим постоянно—в самого настоящего наркомана превратился».
Теперь в проекте Бейкера наверняка появятся новые имена. Cтатья, вышедшая в престижном научном журнале Nature,—лучшая реклама Foldit. В качестве поощрения ученый включил в число авторов всех активных игроков—это более 50 000 человек. «Пришлось немного поспорить с редакторами, чтобы все утрясти,—вспоминает Бейкер.—Но добровольцы такого упоминания действительно заслужили». Ученый уверен, что очень скоро достижения игроков можно будет использовать на практике. Вместо того чтобы подбирать структуры уже существующих молекул, они будут создавать свои собственные вещества. «Возможно, у нас получится разрабатывать новые лекарства»,—размышляет Бейкер.
«Любительский» проект Корнелльского университета приносит пользу уже сейчас. В 2002 году местные биологи создали глобальную систему наблюдения за птицами—eBird. Ее членом может стать любой желающий. Для этого достаточно иметь доступ в интернет. Участники проекта во время прогулок просто наблюдают за птицами: записывают вид и количество особей. Информация об этих походах хранится на центральном сервере в университете. За этот год ученые собрали коллекцию из 10 млн независимых наблюдений. «Такой результат был бы просто невозможен без армии любителей»,—объясняет Newsweek Брайан Салливан, один из руководителей проекта.
После аварии в Мексиканском заливе возможностями eBird всерьез заинтересовались в правительстве США. «Сейчас мы переключаем наших добровольцев на наблюдение за пострадавшими от нефти птицами в районе разлива,—говорит Салливан.—Это позволит точно оценить масштабы катастрофы». Недавно авторы проекта получили государственную поддержку. Теперь они смогут обрабатывать результаты своих наблюдений на суперкомпьютере TeraGrid национального научного фонда США. С помощью добровольных наблюдателей ученые рассчитывают построить модель, описывающую миграции птиц по всему миру.
Хорошее зрение необходимо участникам еще одного научного проекта. Он называется Stardust@Home и начался в 2006 году по инициативе NASA. В это время на Землю вернулся космический зонд Stardust. Он привез ценный груз—космическую пыль, собранную во время полета. Увидеть эти образцы можно только под микроскопом, да и то для этого нужно как следует постараться. По оценкам ученых, космический аппарат мог собрать не более сорока частичек пыли—их нужно найти на множестве микрофотографий побывавшего в космосе контейнера. Поиск этих объектов специалисты переложили на плечи добровольцев.
Принять участие в розысках можно на сайте проекта. Если один из волонтеров замечает что-то подозрительное—он сразу отправляет сообщение ученым. В марте этого года тревогу поднял американец Брюс Хадсон. Оказалось—не зря. Ему первому удалось обнаружить сразу две частички космической пыли. Хадсон назвал их астрономическими именами «Орион» и «Сириус». Сам первооткрыватель никогда к науке отношения не имел. До того как Хадсон вышел на пенсию по состоянию здоровья, он работал смотрителем при церковном дворе.
Успехи Stardust@Home и других «любительских» проектов не остались незамеченными. Дилетантам начинают доверять все более серьезные ученые. Среди них профессор Калифорнийского университета в Беркли Тим Уайт, известный антрополог и охотник за окаменелостями. Он прославился тем, что впервые реконструировал останки древнего предка современного человека—афарского австралопитека. Знаменитая находка была сделана в 1974 году в Эфиопии. Теперь ученый собирается предложить поработать там всем любителям антропологии. Правда, виртуально.
Работа над проектом только началась, но уже понятно, что это будет выглядеть примерно так же, как и охота за космической пылью. Ученые собираются выдавать добровольцам фотографии небольших участков пустыни. Там, под тонким слоем песка, могут находиться важные для науки останки. Обнаруженное на фото невзрачное серое пятно вполне может оказаться очередной сенсационной находкой. «Бывало так, что лежащие у самой поверхности окаменелости случайно находили крестьяне,—объясняет Newsweek Тим Уайт.—Эта задача вполне по силам любому дилетанту».
Общее дело
Все больше лабораторий привлекает к работе любителей. Вот несколько наиболее интересных проектов.
The Cherry Bloomsday Project
http://www.ancient-tree-hunt.org.uk/
Добровольцы помогают ботаникам разыскивать в Великобритании очень древние деревья.
Проект GalazyZoo
http://www.galaxyzoo.org/
Участники этого проекта по просьбе астрономов опознают различные типы галактик на фотографиях.
Проект REEF
http://www.reef.org/
Аквалангисты-любители совершают погружения в Атлантическом и Тихом океанах и описывают встреченных под водой рыб.
Проект SoundAroundYou
http://www.soundaroundyou.com/
Добровольцы записывают звуки на улицах городов и загружают файлы на сервер. Экологи используют эти данные для построения специальных «карт шума».
Программа Tracking Climate in Your Backyard
http://www.museumoftheearth.org/outreach.php?page=371105
Простые американцы превращаются в метеорологов и наблюдают за уровнем осадков прямо из своих домов. Эти данные используются для уточнения прогнозов.