游戏即服务
认知训练游戏《巴普洛夫很忙》的产学研一体化研发之路

大家好！我是腾讯游戏社会价值研究中心的葛琳娜。很荣幸能够出席今天的IEEE国际功能游戏和应用程序健康会议，和大家分享我们在医疗健康类功能游戏开发领域的思考和实践。

在今天的演讲中，我首先向大家介绍中国功能游戏市场概况，然后以《巴甫洛夫很忙》（Pavlov:Brain’it On）为例介绍我们如何启动一个功能游戏新项目，如何推进与相关各方的合作开发，以及我们遇到的一些挑战和经验教训。

首先，我们来探讨一下中国功能游戏市场的现状。从下图可以看出，中国的功能游戏市场正在蓬勃发展，过去三至四年的市场收入和用户规模都在稳步增长，而且这一趋势在未来两年内有可能持续下去。此外，中国拥有全球最大的游戏市场，但功能游戏市场规模在全球市场中占比较低——仅占全球功能游戏市场的1.55%；与中国整体游戏市场相比，也仅占0.34%。因此我们认为，功能游戏在中国市场仍有可观的增长空间。

在产业价值链方面，相比其他游戏，功能游戏的发展很大程度上需要依赖相关领域的专业支持。近一半功能游戏的开发都需要政府机构、科研机构和大学的参与，腾讯开发的功能游戏也是如此。

功能游戏用户群体具有年轻化的特点，三分之二的玩家年龄在18至29岁之间。此外，功能游戏玩家大多拥有本科以上学历，且主要来自一二线城市。从上半年不同类型的功能游戏用户分布情况来看，文化教育类游戏玩家占据大多数，而医疗类游戏玩家仅占5.52%。由此可见，一些细分领域更专业化的功能游戏应用还较少。

由此我们认为，中国的功能游戏市场仍处于较早期的阶段，但表现出蓬勃发展的势头。为进一步探索游戏的社会价值，我们希望与不同的行业和领域的人士群策群力，以“游戏即服务”为导向开发功能游戏。基于近年来的功能游戏产品生产实践以及对国内外功能游戏研发的调研，我们发现功能游戏是产品、学术和研究的自然结合，游戏开发应该以理论基础或学术团队的指导为依据；另一方面，功能游戏项目也可以成为研究人员的研究对象。

正是在这种背景下，腾讯互娱社会价值研究中心、腾讯NExT工作室和陈天桥雒芊芊脑科学研究院（TCCI）合作共同开发了面向全年龄段用户的认知训练游戏《巴甫洛夫很忙》。游戏包含一系列益智小游戏，重点训练大脑五个不同领域的认知能力：注意力、信息处理速度、工作记忆、归纳推理能力和空间认知能力。

目前这款游戏还在开发中，以下是其中的三个小游戏，可以从中看到这款游戏的玩法和风格。第一个是训练空间认知能力的游戏——《忙碌的空间站员工》（Busy Space Station Worker）。玩家需要根据游戏中的3D地图前往指定地点维修设备。玩家可以选择任意路线以到达目的地。第二个是训练注意力的游戏——《忙碌的圣诞老人》（Busy Santa Claus）。在这个游戏中，玩家必须控制十字路口的方向，以便将圣诞树上的礼物送进颜色匹配的袜子。第三个是训练心理旋转（mental rotation）的游戏——《忙碌的出逃哈士奇》（Busy Escaped Husky）。游戏开头将显示陷阱位置，玩家需要记住这些位置，为哈士奇设计两个逃生点之间的逃生路线，同时注意避开陷阱。在一定训练周期内，通过这些益智小游戏，可以提升玩家对应的认知能力。

我们为什么要制作这款游戏呢？首先，游戏无疑可以增加认知训练的趣味性、降低训练难度，从而吸引大量用户，就像任天堂的《健身环大冒险》（Ring Fit Adventure）带来居家健身热潮一样。

其次，开发这款游戏也是腾讯游戏的战略举措之一，旨在尝试探索并拓展游戏在医学领域的功能应用。认知训练游戏是医疗保健游戏的常见类型，但此前很多游戏并没有引入学术机构深度参与对游戏设计效果评估的研究。例如，目前非常知名且大受欢迎的任天堂脑锻炼游戏，虽然据官方报道，前期邀请专家参与了游戏的设计，但未开展针对游戏效果的专门研究。

此外，行业进步也促使我们最终决定开发这款游戏。2020年，美国食品和药品管理局（FDA）首次批准了一款数字医疗游戏的上市销售。该游戏名为EndeavorRx，旨在改善注意力缺陷多动障碍（ADHD）儿童的注意力，为儿童多动症的治疗提供了药物以外的辅助治疗手段，体现了数字治疗和数字治疗学领域的不断发展。这款游戏的获批，再次证明了功能游戏的巨大应用潜力，可以预见，未来越来越多游戏将成为切实可用的临床解决方案。

那么这个项目是如何开展的呢？这款游戏的开发可以说在全环节实现了产学研一体化，以确保其科学有效性。下面这张工作流程图展示了我们与不同机构合作的内容与方式。首先，研究团队建立理论框架，明确认知训练的五个领域。然后，由腾讯的开发团队根据研究团队提出的训练模式，为各个领域梳理出可行的游戏机制。经过评估，各个团队一致同意将训练计划作为游戏的核心内容。在开发团队开发演示产品的同时，研究团队将设计评估游戏有效性的研究方案、招募参与者。最后，如果研究结果表明这款游戏将有可能有助于增强认知能力，我们将发布游戏版本和许可证，即向公众发布这款游戏。整个游戏开发过程复杂且极具挑战性，接下来将为大家详细说明。

在游戏开发前期，团队将根据研究团队提出的训练范式梳理得出可行的游戏机制。然而，难点在于游戏开发团队尚不清楚如何量化认知能力，以及如何根据得出的数值设置各个级别的关卡难度。对此，学术团队指出，可以通过心理物理学方法确定游戏参数与认知能力之间的相关性。面对众多可选的游戏机制，我们的解决方案是，由学术团队以定量或定性方法得出每一种游戏机制的难度控制参数，再由学术团队和开发团队根据各种游戏机制的有效性和开发难度共同确定选择哪些机制。

另外一个难点是，如何在游戏的娱乐性和研究的严谨性之间取得平衡。游戏开发团队希望增强游戏的趣味性，提高故事情节、奖励系统和美学设计对玩家的吸引力。而学术团队更希望创造一个简单的研究环境，他们关注的是玩家的行为和健康数据的改善。为了满足学术团队的要求，开发团队精心设计出训练界面，从而最大限度地排除研究干扰。到目前为止，研究团队给出的反馈认为，游戏设计有助于吸引而不是分散玩家的注意力。

今年年初，研究团队正式启动前期研究。这项研究由TCCI首席研究员、上海精神健康中心教授、上海交通大学心理和行为科学研究院教授杨志及其团队负责，目标是引导玩家通过游戏接受两周训练，然后检测玩家大脑认知功能和行为的变化。初期研究选取少量参与者进行随机控制实验。对每一个认知领域都采用权威量表范式来进行测试，并且使用脑电图和功能性磁共振成像（MRI）来监测玩家大脑活动。

实验组的玩家按照固定方案参与游戏，每天玩两个小时。该方案很好地平衡了游戏的五个目标认知领域，使玩家每天都能得到全面训练。对照组的参与者每天玩两个小时的宠物游戏、故事情节游戏和简单的动作游戏。我们记录了每一款游戏每一天的运行时间和等级进度，并且每天联系参与者，请参与者报告玩游戏的感受或担心的问题。

通过初期研究，我们得到了若干有趣的发现。例如，测量心理旋转的MRI结果显示，经过两周的训练后，参加者右侧小脑的激活程度明显下降。也就是说，与14天前相比，小组成员右小脑在进行内部处理时的活跃程度更低，耗氧量更少。左上顶叶、左内侧额叶和左壳核也得出了同样的测试结果。这个信号表明，认知训练游戏可能有助于增强玩家的空间认知能力。

此外，N-back范式的fMRI结果也有类似发现。N-back任务由一连串表现型任务组成，在心理学和认知神经科学中经常被用作评估指标，用于测量部分工作记忆和工作记忆容量。在此类测试中，受试者接触一系列刺激因素，要求其指出当前刺激因素与序列中前N个步骤中的刺激因素相匹配的情况。可以通过调整测试的负载因子来增加或降低任务难度。fMRI结果还表明，接受训练后，实验组成员大脑的右上顶叶、左上顶叶、小脑、右中额叶、右中枕叶和左中颞叶活动减少，表明这款认知训练游戏可能有助于增强工作记忆。

接下来是测试注意力的ANT任务。可以看出，试验组参与者对警告信号的反应时间显著缩短。这也表明认知训练游戏可能有助于改善注意力。

根据目前的实验结果可以得出以下结论：初期实验表明游戏具有一定的迁移效应，可能有助于增强游戏参与者的注意力、工作记忆和空间认知能力。我们未来的研究还需要增加样本量，扩大参加者的年龄范围，同时收集更多行为数据，进行更精确的分析。

《巴甫洛夫很忙》目前还未确定发布日期，我们会加紧开展推进研发，希望很快能让大家体验到这款认知训练游戏。除《巴甫洛夫很忙》外，我们正在公益、科学、教育和文化等不同领域推出功能游戏。例如，《蓝桥咖啡馆》致力于艾滋病防控教育；《肿瘤医生》可以让用户在游戏中扮演医生角色，了解肿瘤医学知识；我们还专为盲人开发了一款音频游戏，以及一款名为《看见》的游戏，让普通人能亲历视障人群“看见”的世界。

未来我们将继续探索功能游戏的发展机遇，下面我为大家介绍我们特别关注的三个发展方向。

首先是碳中和，碳中和已经成为全国乃至全球关注的焦点话题，我们也在碳中和领域开展了部分探索。

其次是教育创新，我们希望与教师和行业专业人士密切合作，了解如何利用游戏化学习和教育游戏促进教育公平。

最后是适老游戏。我们往往理所当然地认为，游戏玩家都是年轻人。但现实是，中国正在步入老龄化社会，我们同样需要了解老年人，了解他们的娱乐需求、尊重他们对美好生活的向往。《巴甫洛夫很忙》可以帮助老年人训练大脑，在一定程度上预防认知障碍。希望今后能看到越来越多这样的游戏。