作曲家将不同音高和持续时间的音符串在一起以创作音乐

作曲家将不同音高和持续时间的音符串在一起以创作音乐。类似地,细胞将具有不同特征的氨基酸连接在一起以制备蛋白质 现在,研究人员通过将蛋白质序列翻译成音乐作品,然后使用人工智能将声音转换为全新的蛋白质,弥合了这两个看似完全不同的过程。他们在ACS Nano中报告了他们的结果 。观看他们如何做到了 这里。

为了制造蛋白质,称为核糖体的细胞结构以遗传蓝图指定的组合将20种不同氨基酸中的一种添加到生长链中。氨基酸的特性和所得蛋白质折叠的复杂形状决定了分子在体内的作用。为了更好地理解蛋白质的结构,并可能设计出具有所需特征的新结构,Markus Buehler及其同事想要找到一种方法将蛋白质的氨基酸序列转化为音乐。

研究人员将每种氨基酸的独特自然振动频率转换为人类可以听到的声音频率。通过这种方式,他们生成了由20个独特音调组成的音阶。

然而,与音符不同,每个氨基酸音调由许多不同频率的叠加组成 - 类似于和弦。Buehler及其同事随后将几种蛋白质翻译成音频组合物,每种音调的持续时间由构成分子的不同3D结构指定。最后,研究人员使用人工智能来识别与某些蛋白质结构相对应的特定音乐模式。

然后计算机生成分数并将它们翻译成新的天然蛋白质。研究人员说,除了作为蛋白质设计和研究疾病突变的工具外,该方法还可以帮助向广大受众解释蛋白质结构。他们甚至开发了 一款Android应用程序 ,允许人们创建自己的生物音乐作品。

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