海瑞两千不务正业时的世界分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Boqitang

博文

音乐—自然界的通用语言将被写成生物结构编码

已有 1884 次阅读 2016-3-31 16:10 |个人分类:音乐科普|系统分类:科普集锦| 音乐, 通用语言

Music – Natures Universal Language Is Encoded In Biological Structures

音乐—自然界的通用语言将被写成生物结构编码

吉尔·麦特森*Jill Mattson)撰文(2014.1.24)  汤伯杞 译

数学是科学的语言(language of Science),这是老生常谈了。最近的发现显示:在一个与之相联系的甚或说是更为根本性的方面,音乐可能 真的是自然界的语言(language of Nature)。

Awaken

正像我在我的钢琴上弹奏不和谐的音乐时,我的狗便呜咽抱怨,非得要我停下来不可一样——新的发现显示:在我们对审美上令人愉悦或令人不快的音乐做出反应时,我们也许是出于生物体本能的“电路连接(hardwired)”。证据表明:音乐可能是组成生物体的最小蛋白质分子的编码。最近来自麻省理工学院(MIT(1))的实验 ,报告了实验结果:以丝质人造聚酯代表音乐——用人造丝代底层蛋白质作“音符”。研究人员发现:在丝的物理属性和与其相关联的美学上音乐的声音和感觉,有着惊人的相似之处。换言之,具有良好物理属性的丝发出的是令人愉悦的音调!

声音疗法(Sound Healing)研究人员和一些研究古代文明的学生一个时期以来一向都认为:通常声音,尤其是音乐,拥有启迪我们深度理解周围世界的巨大潜能。而且,对以声频的形式存在的精确能量加以知情地应用,可以使我们在诸多层面上得益:情绪上、身体上、智力上和精神上。

麻省理工学院科研团队在实验室里全身心地投入他们人工合成丝质人造聚酯的工作,采用的是不断复制结构单元蛋白质分子的新方法。这个大型多学科工作团队,包括 有工程技术人员、生物医学专家、数学家、作曲家, 他们依据系统配方制造出了合成丝,以备后期合成材料设计工作的模型之用。他们从构建天然丝的计算机模型起步,继而确定这种底层性的生物工程材料是否达到了像蜘蛛丝那样特有的轻量、精细、超常强度的技术要求。

这些研究人员修改了丝的产生基因,并且为复制蜘蛛的丝纺器官(silk spinning organ)制定了一套方案。经过大量的工作之后,他们制造出了各种各样的合成丝纤维。有两种实验用“丝”很出色:这两种新型蛋白制品,其中一种产生的丝分子极强壮,但问题在于:这种蛋白并未彼此粘合成为一根丝线——不能用。第二种材料所含的蛋白质分子稍弱一点,却很结实地粘合在一起,成为绝佳的一根丝线——如天然的丝蛋白所表现得一般无二——成功了。只制造出强壮的蛋白是远远不够的;它们还必须彼此正确地粘连,形成一束相互大规模耦合的丝缕。必须是一种具有内部聚合力的建构,能够正确地将各种成分粘合、连接为一体,就如音乐创作一样。


摄影:马库斯·比埃勒 (Markus Buehler)

这个图形是两个人造版蜘蛛丝的分子结构之一,描述了结果证明是能够形成结实的、连接得好的纤维的那一版。另一与之不同的结构,由于采用了相同方法的某个变体,因而不能形成符合使用要求的长纤维。建构在这两种结构基础上的音乐创作,有助于显示它们是多么不同。

得出这最初的实验结果之后,该团队又回到实验室创制新的丝质材料。他们用以开发优质丝的新型分析工具之一就是音乐!具体的细节就不谈了……简而言之,这种丝的各个结构层面——蛋白、它们的相互关系、以及底层结构——被转化成了乐曲。最终结果是:强壮的丝质蛋白不会形成可用的丝线,因而制造出来的音乐是刺耳的,令人不愉悦的。形成了可用纤维的蛋白,其演奏出的音乐,如柔水般令人愉悦。事实是:上述这个基于丝质蛋白的过程,其结果表明:任何事物哪怕只是一点点近似于音乐,都是出色的;事实是:令人愉悦的音乐出产自“好的”丝,刺耳的音乐是由“坏的”丝导致的,这简直令人不可思议。

经多年来的不断发展,大量证据表明:我们同音乐的与生俱来的亲密关系。婴儿似乎先天就喜好音乐。还在两个月大的时候,婴儿就向和谐的或者说令人愉悦的音调转过脸来而避开不协和的声音。现代医学脑成像显示:当聆听管弦乐团演奏美妙的交响乐时,快感中枢即亮起。这与性响应、吃巧克力和吸食可卡因时的快感中枢是同一快感中枢。似乎已刻印在我们细胞上的音乐,究竟是什么呢?


music-natures-universal-language-awaken

研究人员之一,麻省理工学院的马库斯·比埃勒说:“音乐中可能有一种底层结构的表达,音乐让我们对构成我们身体的蛋白质多了一些了解。毕竟,我们的器官——包括大脑——是由这些结构单元制成的,而且人类的音乐表达也许于不经意间涵括了我们不知道的信息。”音乐不久就会让我们对我们特有的生物现象有更多地了解,披露出新的对人性的深刻洞察。 进而言之,这个制造生物、DNA以及结构单元蛋白质的过程可以编码成一首普适的歌(a universal song)。

在一项分别进行但却显然是相似的实验中,法国物理学家约珥·斯顿海默(Joel Sternheimer)开发了一种用于将植物蛋白中的氨基酸序列转换为音乐的系统。斯顿海默发现:基于这些氨基酸序列的合成材料生成了美学观点上令人愉悦的音乐。事实上,当由植物氨基酸序列制成的“歌”回放到植物的时候,其生长速率明显增强,而且抵抗干旱和病害的能力也得到了改善。正像用蜘蛛丝蛋白质一样,由植物中的生物学结构单元谱写的音乐也是令人愉悦的,回放于植物时产生的是正反馈效应。

连年积累起来的庞大的证据链还表明了这样一点:构成人的口腔语音的特定频率暗示了一个人的健康状况。我们人类说话的声音,就像一个乐团一样,是可测量之声的一个大集合,一张宽幅频谱。在对声音中含有的海量信息进行分析方面的泰斗级权威,沙里·爱德华兹(Sharry Edwards)对从一个人的语音声谱中详细洞察其潜在的健康状况一向有着丰富的经验。一个训练有素的嗓音专家能够发现与基本的情绪状况、身体状况、营养状况,病原体、毒素临床表现等等相关的信息。爱德华兹的工作重要影响之一在于:“声音治疗(Sound Treatments)”的发展,以处理于语音声谱中发现的潜在问题。通过倾听适当的频率,嗓音就会恢复到一个健康的面貌,相关的身体上的毛病也会得到缓解。

在远远超出麻省理工学院(MIT)蜘蛛丝工作范围的领域,现代声音专家也会证明:有关音乐的例证在我们 周围无生命宇宙里也有大量的体现。一个同样也是发现于整个大自然中的著名数列就是:斐波纳契(Fibonacci)模型。斐波纳契数列,即:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34 等等。这个数列中的下一个数,就是前两个数之和。关于这个模型,大自然中为人熟知的例子有:鹦鹉螺贝壳的图案、花瓣以及人体。这个斐波纳契数列可以转换为古往今来的世界各地都曾发现过的普通音阶。从古代中国到现代,天文望远镜一经发现恒星和其他天体上的音乐元素。恒星 与行星的运动可以表述为“星音(Star tones)”——恒星与音乐系统、八度、和声之间的一道清晰的连线。古往今来,有着一种一以贯之的信念,即:在宇宙的创构与流变之中,存在有一种深度的精神和谐(spiritual harmony)。不夸张地说,音乐就是这种和谐的表现。

music-natures-universal-language-5-awaken

声音与音乐,可能远比我们已经想到的还要多得多!各大古代文明(Ancient Civilizations)都把音乐视为一种神秘力量,小心翼翼地守护其秘密。现代的专家们则相信:声能(Sound energy )可以与我们的灵能(subtle energies:微能量)交互作用并复原我们的灵能,为康复与发育开辟广阔的天地。人的声音里含有与人体的健康及基本状况有关的大量信息。音乐作品,是汲取了众多乐器、音色、音高、节奏、八度音等等的;产生超越部分之和的整体性效果的大“故事”。就连我的狗都熟知:什么样的声音是对的、什么样的感觉是对。音乐可能是自然界的通用语言,说深一点,它映射着那缔造了我们,以及我们周围的世界、我们之所是的伟大计划。

MIT 参见: 麻省理工学院[Massachusetts Institute of Technology ](2012, November 28). 研究人员合成新型丝纤维,用音乐来谐调材料性能。[ 《科学日报》(Science Daily)]

Jill Matson-Awaken

*吉尔·麦特森(Jill Mattson): 美国音乐家、作曲家、画家。三次获奖作家、新兴的声音康复领域公认的专家。从事古代文明研究达20年,曾作题为《古代的声音~现代的康复(Ancient Sounds ~ Modern Healing)》的全美(国)演讲。出版过四部著作,六张CD专辑。其中original Award winning musical compositions (Deep Wave Beauty CD – Best New Age CD of 2012 – Silver Award)获2012年全美原创音乐奖(银奖)




https://wap.sciencenet.cn/blog-2507975-966268.html

上一篇:手风琴与建筑
下一篇:别吵吵”莫扎特效应“了吧!

5 谢平 曹俊兴 蔡小宁 刘俊华 汪波

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-12-5 13:05

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部