腦細(xì)胞和細(xì)菌都在打Doom！30年前的游戲?yàn)楹伪豢茖W(xué)家“玩壞了”？

在科技圈和游戲圈，流傳著一個(gè)近乎于玄學(xué)的挑戰(zhàn)：“它能運(yùn)行Doom （《毀滅戰(zhàn)士》 ）游戲嗎？”

在爺爺?shù)姆w手機(jī)上也能運(yùn)行Doom（圖片來源：r/itrunsdoom）

這個(gè)問題聽起來像極客之間的玩笑，但它已經(jīng)變成了一種跨越幾十年的“技術(shù)儀式”。 從帶屏幕的割草機(jī)、餐廳的刷卡機(jī)，到跑步機(jī)甚至電子驗(yàn)孕棒，人們不斷嘗試讓這款誕生于1993年的經(jīng)典游戲 Doom 在各種設(shè)備上運(yùn)行。

而最近，這件事變得更離譜了，科學(xué)家甚至讓培養(yǎng)在芯片上的神經(jīng)元參與到游戲中。一款老游戲，為什么會(huì)不斷出現(xiàn)在最前沿的科學(xué)研究里？它到底是在“被玩”，還是在“被用”？

游戲之外：為什么科學(xué)家總愛拿“游戲”做實(shí)驗(yàn)

在正式進(jìn)入那些離譜的實(shí)驗(yàn)之前，我們可以先回答一個(gè)更關(guān)鍵的問題：為什么偏偏是“游戲”？

1997年，電腦游戲《毀滅戰(zhàn)士》（Doom）的開發(fā)者公開了游戲源碼，這使得科學(xué)家們能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到自己的科學(xué)研究中。（圖片來源：id Software）

從科學(xué)角度來看，游戲其實(shí)是一種非常理想的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。它既有明確的規(guī)則，又有動(dòng)態(tài)變化的世界，還包含輸入、反饋與結(jié)果，幾乎天然具備一個(gè)“微型現(xiàn)實(shí)”的結(jié)構(gòu)。

對(duì)于研究者來說，這意味著可以在一個(gè)可控、可重復(fù)、低風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中測(cè)試系統(tǒng)能力。比如人工智能需要學(xué)習(xí)如何決策、如何適應(yīng)環(huán)境，如果直接放進(jìn)真實(shí)世界，不僅成本高，而且難以控制變量；但如果放進(jìn)游戲里，一切都可以被記錄、調(diào)整和復(fù)現(xiàn)。

Doom可執(zhí)行程序 v1.10（公開發(fā)布版）的源代碼副本（圖片來源：doomworld）

而像 Doom 這樣的經(jīng)典游戲，還有額外優(yōu)勢(shì)：它的代碼早在上世紀(jì)90年代就被公開，結(jié)構(gòu)清晰、體積小、運(yùn)行要求低，卻又足夠復(fù)雜，既能考驗(yàn)系統(tǒng)性能，又不會(huì)過于龐大難以控制。

換句話說，它就像科學(xué)家手中的一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)試題”：誰都可以用它來測(cè)試自己的系統(tǒng)能力。

從神經(jīng)元到衛(wèi)星：當(dāng)一切系統(tǒng)都在“玩同一場(chǎng)游戲”

真正讓人驚訝的，并不是有人讓 Doom 跑在各種設(shè)備上，而是——這些設(shè)備彼此之間，幾乎毫無關(guān)系。

在澳大利亞的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家把培養(yǎng)在芯片上的神經(jīng)元接入計(jì)算系統(tǒng)，讓它們與游戲環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)。這些神經(jīng)元并不是傳統(tǒng)意義上的人工智能，而是真實(shí)的生物神經(jīng)細(xì)胞。研究者通過反饋機(jī)制，讓它們逐漸學(xué)會(huì)對(duì)環(huán)境做出反應(yīng)，從而觀察生物神經(jīng)系統(tǒng)如何“學(xué)習(xí)”。

細(xì)菌拼出的Doom畫面（圖片來源：Lauren Ramlan）

如果說神經(jīng)元已經(jīng)夠跨界，那么另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)則更進(jìn)一步。研究人員曾利用大腸桿菌上的熒光蛋白，讓細(xì)菌在培養(yǎng)皿中“亮起或熄滅”，形成類似黑白像素的圖像，甚至可以拼出游戲的部分畫面。每一個(gè)細(xì)胞，就像一個(gè)極慢但真實(shí)存在的“像素點(diǎn)”。

衛(wèi)星上也能運(yùn)行Doom（圖片來源：ESA）

而在更遠(yuǎn)的地方，一顆納米衛(wèi)星也參與了這場(chǎng)奇特的“實(shí)驗(yàn)”。工程師讓它運(yùn)行 Doom ，并不是為了娛樂，而是為了檢測(cè)系統(tǒng)是否在太空輻射下發(fā)生損傷——如果游戲運(yùn)行異常，就意味著硬件可能出現(xiàn)問題。

把這些實(shí)驗(yàn)放在一起看，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的共同點(diǎn)：神經(jīng)元、細(xì)菌、衛(wèi)星——它們屬于完全不同的系統(tǒng)，但卻被賦予了同一個(gè)任務(wù)。這其實(shí)是一種非常典型的科學(xué)思路：用同一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)問題”，去測(cè)試不同系統(tǒng)的能力邊界。

在這個(gè)意義上，Doom已經(jīng)不再是一個(gè)游戲，而更像是一道“統(tǒng)一考題”。誰能跑，怎么跑，跑得好不好，背后反映的，是不同系統(tǒng)在計(jì)算、響應(yīng)和適應(yīng)上的本質(zhì)差異。

一種“看起來像玩”的科學(xué)方法

當(dāng)我們把這些案例串起來，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們有一個(gè)共同特征：

它們看起來都有點(diǎn)“不正經(jīng)”。讓神經(jīng)元打游戲，讓細(xì)菌當(dāng)屏幕，讓衛(wèi)星運(yùn)行射擊游戲——這些操作更像極客文化的延伸，而不是傳統(tǒng)印象中嚴(yán)肅、規(guī)范的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

但恰恰是這種“像在玩”的方式，背后隱藏著一套非常嚴(yán)肅的科學(xué)邏輯。

首先，這是在構(gòu)建一種標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試環(huán)境。科學(xué)研究中，一個(gè)很大的難題是如何比較不同系統(tǒng)的能力，而游戲恰好提供了一個(gè)統(tǒng)一、可重復(fù)、可量化的任務(wù)場(chǎng)景。無論是人工智能、生命系統(tǒng)還是工程設(shè)備，只要面對(duì)同一個(gè)環(huán)境，就可以被放在同一維度下觀察。

其次，這是一種低成本的邊界探索方式。在現(xiàn)實(shí)世界中測(cè)試系統(tǒng)極限往往代價(jià)高昂甚至存在風(fēng)險(xiǎn)，但在游戲環(huán)境中，研究者可以不斷試錯(cuò)、調(diào)整、重來。很多看似“奇怪”的實(shí)驗(yàn)，本質(zhì)上是在用最簡(jiǎn)單的方式逼近最復(fù)雜的問題。

更重要的是，這種方法激活了一種常被忽視的能力——用“玩”的方式進(jìn)行嚴(yán)肅探索。

工程師 Percy Spencer 在測(cè)試?yán)走_(dá)設(shè)備時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)口袋里的巧克力融化，由此誤打誤撞啟發(fā)了微波加熱技術(shù)的誕生。（圖片來源：University of Maine）

在科學(xué)史上，很多重要突破都來源于非正式的嘗試：一個(gè)看似隨意的問題，一個(gè)略帶玩笑的設(shè)想，一次不按常規(guī)的實(shí)驗(yàn)路徑。而游戲，恰好提供了這樣一種空間——它允許失敗，鼓勵(lì)嘗試，并且不斷反饋。

換句話說，這些實(shí)驗(yàn)之所以重要，并不是因?yàn)椤坝螒虮贿\(yùn)行了”，而是因?yàn)樗鼈冋故玖艘环N能力：科學(xué)可以用最輕松的外殼，去觸碰最嚴(yán)肅的問題。

當(dāng)科學(xué)遇見“梗文化”：一種新的科學(xué)表達(dá)方式

“它能運(yùn)行Doom嗎？”原本只是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)玩笑，卻在不知不覺中成為科學(xué)研究的一部分。這背后，其實(shí)不只是趣味，而是一種變化。

過去，科學(xué)往往用專業(yè)語言構(gòu)建自己的世界，而公眾很難進(jìn)入其中。但今天，越來越多的研究開始借助文化符號(hào)——游戲、梗、流行元素——作為入口，把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為可以被感知的體驗(yàn)。

運(yùn)行在活的人類神經(jīng)組織而非硅芯片上的Doom（圖片來源：Cortical Labs）

像 Doom 這樣的經(jīng)典游戲，本身就是一個(gè)跨越時(shí)間的“共同語言”。當(dāng)它出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室、培養(yǎng)皿甚至太空中，它不只是一個(gè)工具，也是一種表達(dá)方式。更重要的是，這種表達(dá)方式反過來影響了科學(xué)本身。

當(dāng)研究可以被更多人理解、討論甚至參與，它就不再只是少數(shù)人的工作，而成為一種開放的探索過程。而“用游戲做實(shí)驗(yàn)”，正是這種開放性的體現(xiàn)——它既是測(cè)試方法，也是溝通方式。

當(dāng)人們?cè)俅螁柍瞿莻€(gè)問題：“它能運(yùn)行Doom嗎？”這不僅是在測(cè)試一臺(tái)機(jī)器，也是在測(cè)試一種能力：我們是否能用更簡(jiǎn)單、更有趣的方式，理解這個(gè)復(fù)雜的世界。

撰稿\\楊雨鑫

參考資料：
[1]. 《自然》雜志Nature → How the classic computer game Doom became a tool for science
[2]. the Guardian → A petri dish of human brain cells is currently playing Doom. Should we be worried?
[3]. the Guardian → Scientists teach brain cells to play video game Pong