公众参与科学
不管是对某一个恒星进行观测,还是大规模地扫描太空,寻找地外文明都是极为复杂而艰难的过程,还会产生超乎想象的庞大数据。全球各地的天文台和太空中的望远镜都在接收来自太空的海量的信号数据,然而,天文学家实在没有那么多时间和精力来处理它们,以发现其中隐藏的来自地外智慧的信号。我们能不能做点儿什么来帮助天文学家呢?还真的有办法!
1999年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的空间科学实验室创立了一个科学实验项目,叫作“凤凰计划”,英文为SETI@home。它的目的就是充分利用全球联网的计算机搜寻地外文明。愿意参加这个计划的志愿者可以在网络上下载一个专用的屏幕保护程序。当自己的计算机处于空闲状态时,这个程序就会自动运行,从网络上下载望远镜的观测数据,并通过计算挑选出可能是外星文明信号的数据,回传给科学家。
从1999年到2020年,“凤凰计划”进行了近21年。2020年3月,官方宣布“凤凰计划”结束,原因是项目所需要公众参与计算分析的数据已经全部处理完了。接下来,研究人员将全力以赴地对后端数据进行分析,我们可以静候佳音。
“凤凰计划”是公众参与科学的典型例子。在当今这个时代,公众既是科学知识的受众和传播者,也是科技创新的参与者。公众从理解科学现象走向参与科学研究已是大势所趋。我们从“凤凰计划”这一案例可以看到,公众参与科学研究一方面可以激发公众对科学的兴趣,另一方面,“众人拾柴火焰高”,公众可以直接为科学家提供计算资源层面的帮助。
“凤凰计划”开创了计算机技术领域中分布式计算的应用先河。随着计算机技术的发展,有些实际应用需要庞大的计算量才能完成。传统的集中式计算,需要占用主机相当多的资源,耗费较长的时间;而分布式计算则可以避免集中占用资源。分布式计算会把一个大的计算任务拆分成多个小任务,并通过网络将小任务分发给若干台机器计算,然后再收集、汇总计算结果。“凤凰计划”的发起者即加利福尼亚大学伯克利分校的科学家创建了一个著名的分布式计算平台,它连接着全球各地大量的个人电脑,给各行各业的研究者提供了强大的运算支持。“凤凰计划”是迄今为止全世界最成功的分布式计算实验项目之一,有很高的知名度。
现在,对这个科学计算平台的应用早已扩展到天文学之外的其他领域,包括数学、物理学、气象学、生物学和医学。很多基于这个平台的项目,其名字也与SETI@home很相似,如分析、计算蛋白质结构的项目Folding@home,研究艾滋病及其药物的项目FightAIDS@home。单从名称上我们就知道这些项目都是公众可以参与的。借助互联网,今天的我们随时都可以投身于世界最顶尖的科研活动中。怎么样,你是不是跃跃欲试了?