挥发物|听!昆虫分泌物能“唱歌”( 二 )


“我们的主要目标就是回答这两个问题 。 最初 , 我们假设听到的声音可以代表挥发物 , 这一假设得到了刺激传播时空动态模拟的支持 。 ”Boev说 。
之后 , 研究人员通过生物检测 , 对比了人类听众与捕食者(这里是蚂蚁)对这些防御性挥发物的反应 , 进而验证了这一假设 。 统计分析表明 , 蚂蚁对挥发物的反应与人类对相应声音的反应类似 。
他们还量化了这些声音使人类感到不愉快的程度——测量受试者与扬声器有多远才能到达“舒适距离” 。 他们表示 , 在大约50名参与者中 , 有一部分人将这些声音描述为不愉快甚至令人恐惧的声音 , 可以与恐怖或科幻电影中的背景音乐片段相媲美 。
“声化使我们能够通过听到防御性分泌物的生物活性得到新认识 , 并通过测量声音强度量化这种认识 。 ”Boev说 。
这项研究还利用了这样一个事实:人脑处理信息的方式因信息感知器官的不同而异 。 Giot说:“通常 , 声化过程用于检测大数据集的特定元素 。 例如地震数据中记录的地震 , 或者互联网数据流中的网络黑客行为 。 ”
用声音感知
实际上 , 为了理解一个复杂现象 , 声学经常被用来连接两个不相关的领域 。 除了昆虫分泌物 , 细胞、病毒、辐射、天体甚至“上帝粒子”等都能有自己独特的声音 。
声化技术的使用可以追溯到1908年甚至更早——德国物理学家盖革当时设计并制成了一台α粒子计数器 。 辐射会使计数器中的气体电离产生电流脉冲 , 从而发出连续不断的咔嗒声 。 该设备至今仍是核物理学和粒子物理学不可缺少的探测器 , 是实验室中敏锐的“眼睛” 。
新冠肺炎疫情期间 , 新冠病毒刺突蛋白结构也被转译成音乐 。 美国麻省理工学院的Markus J. Buehler同样使用声化技术 , 给每个氨基酸分配一个独特的音阶音符 , 从而把整个蛋白质转换成初步的乐谱 。 编钟声、拨弦声、长笛声代表了刺突蛋白质的不同方面 。 研究人员认为 , 这种方法比传统的蛋白质研究方法(如分子建模)更快、更直观 , 可以帮助科学家更容易找到抗体或药物可能结合的蛋白质位点——只需搜索与这些位点对应的特定音乐序列 。
高能物理学家Piotr Traczyk为了纪念欧洲大型强子对撞机发现“上帝粒子”——希格斯玻色子 , 选取了搜索过程中的两张主要数据图 , 将其中一张图的数据转化为音符 , 最终谱写出一首希格斯玻色子重金属摇滚乐 。
另一方面 , 声音也能“创造”全新蛋白质 。 Buehler团队将蛋白质的复杂结构转化成乐谱 , 随后给电脑一个序列 , 人工智能系统就能设计出一种在自然界中从未有过的蛋白质 。 相关论文刊登于《APL生物工程》 。 Buehler 表示 , 这样一种方法为制造全新的生物材料铺平了道路 。

推荐阅读