Glasba in znanost: ko se molekule spremenijo v tone

Glasba in znanost

Pretvorba zaporedja DNK in določenih vibracij v tone raziskovalcem omogoča, da prepoznavajo nevidne vzorce in jih uporabljajo za ustvarjanje glasbe. Algoritmični pristopi so navdihujoči, rezultati pa fascinantni. Preberi, kaj vse glasba ponuja znanosti.

Sonifikacija – pretvorba podatkov v zvoke

Molekularni biolog Mark Temple je v svojem laboratoriju na univerzi Western Sydney dolgo raziskoval nova zdravila za zdravljenje raka. Iz celic je izvlekel DNK in dodal zdravilo, da bi ugotovil, v kakšnem kemijskem zaporedju se zdravilo veže. Ker je bila interpretacija kombinacije DNK vizualno prepričljiva, je Temple iskal enostavnejši, ugodnejši in hkrati bolj smiseln način za prepoznavanje ugodnih struktur.

Njegova rešitev: kombinacija zvočnih signalov in vizualnih prikazov. Želel je slišati podatke. Ustvaril je svoj sistem dodeljevanja tonov elementom DNK. Molekularna melodija s pomočjo umetne inteligence s samo štirimi notami mu je olajšala prepoznavanje vzorcev zaporedja in sprejemanje odločitev na njihovi podlagi.

Melodija DNK zaigrana na klavirju

Pretvorba znanstvenih podatkov v glasbo se sliši inovativno, vendar to drži le delno. Znanstveniki že več kot štirideset let eksperimentirajo s pretvorbo bioloških podatkov v zvoke. Že v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja je današnji biomolekularni inženir David Dreamer opazil, da tri od štirih baz DNK ustrezajo črkam, ki jih je mogoče pripisati tudi notam.

Glasba predstavlja tudi terapevtsko orodje
Glasba predstavlja tudi terapevtsko orodje

Naredil je točno to; uskladil jih je in nato na klavir zaigral akorde DNK, in sicer v C-duru in A- molu. Glasbeniki boste seveda opazili, da so akordi sestavljeni iz istih tonov, le različno razporejenih. Od takrat je to interpretacija DNK.

Kvantna glasba proteinov

Približno v istem času se je francoski fizik Joël Sternheimer posvetil glasbi proteinov, ki so jo nazadnje poimenovali »Sternheimerjeva kvantna glasba«. Kot skladatelj je vibracijske frekvence dvajsetih aminokislin beljakovin prevedel v glasbene note in nato v partituro.

Od takrat so strokovnjaki uporabili številne pristope, na primer za “uglasbitev” genetskih informacij ljudi v personalizirane melodije. Medtem pa obstaja tudi uspešna tehnologija sonikacije, s katero se diagnosticirajo bolezni srca. Usposobljeni strokovnjaki za srce lahko s to tehnologijo diagnosticirajo patološke spremembe s kar 78 % natančnostjo.

Glasba telesa, zvoki rastlin

Linda Long, biokemičarka z univerze Exeter iz Združenega kraljestva, uporablja ultrazvočno obdelavo za prevajanje rastlinskih beljakovin in človeških hormonov v glasbo. Iz tega sta nastala celo dva glasbena albuma. Odvisno od oblike kristalizira in rentgensko posname beljakovine, zaradi česar je struktura vidna. Serije števil, ekstrahiranih v tem procesu, predstavljajo tridimenzionalno strukturo beljakovinskih molekul. Sekvence vodi skozi računalniški program, nato pa podatke pretvori v glasbene note.

Rezultat: dejansko lahko slišite oblike beljakovin. Biokemiki so prepričani, da lahko molekularna glasba okrepi povezavo med umom in telesom. Po mnenju Longove pesmi nagovarjajo podzavest s terapevtskimi koristmi in tako lahko spodbujajo samozdravilne moči.

Molekularna glasba kot terapevtsko orodje

Longova dela tudi na delih molekularne glasbe za uporabo v hipno terapevtskih seansah. Na primer, bolnike je treba podpirati pri hujšanju z glasbo, ki je bila prevedena iz snovi, ki kurijo maščobe.

Glasba znanosti ponuja zares ogromno!
Glasba znanosti ponuja zares ogromno!

In gre celo drzen korak dlje. Ustvarja glasbo iz prevedenih človeških protiteles, ki nevtralizirajo korona virus. Cilj v tem primeru je vizualizirati odporen imunski sistem.

Kako plamen postane glasbilo?

Markus Bühler, inženir materialov na tehnološkem inštitutu v Massachusettsu in skladatelj eksperimentalne glasbe, je pajkovo mrežo spremenil v šumečo melodijo in tresljaje plamena v meditativno odmevanje gongov. Njegova teza: “Vse lahko uporabiš kot instrument in tako prevedeš v zvoke, sploh ker vse vibrira.

S svojim sistemom, ki temelji na umetni inteligenci, gre Bühler tudi v nasprotno smer, in glasbo pretvarja v beljakovine. Ustvaril je beljakovine, ki jih v naravi še nikoli prej niso odkrili. Po Bühlerju je mogoče ustvariti protein, ki je optimizirana različica samega sebe. Inženir trenutno išče beljakovino, ki bo hitro pokvarljivim živilom podaljšala rok trajanja.

Zanimivo, kajne? 🙂

SymphoNyna