
声波在沙子表面形成了美丽又神秘的图案(图片来源:Adobe Stock)
在人类的艺术形式中,音乐或许是最神奇的一种。它看不见、摸不着,却能够跨越文化、语言与时代,直接作用于人的情绪与身体。一段美妙的旋律,能让人心绪平静,能唤起一段久远的记忆,也能使聆听者内心产生强烈的共鸣。长期以来,人们习惯将音乐视为一种情感表达的载体,却很少追问一个更深层的问题:音乐的力量,是否仅止于心理层面?
许多人或许听说过这样的说法:如果让新生婴儿聆听莫扎特、巴赫、贝多芬等古典音乐家的作品,便可能更好的促进大脑发育,使其更加聪明,甚至提升情绪与社交能力。研究人员认为,DNA与音乐之间所呈现出的高度相似性,或许正是理解这一现象的重要线索。
提到频率与振动,美国传奇发明家尼古拉.特斯拉曾提出,如果想要理解宇宙的奥秘,应当从能量、频率与振动的角度去思考。而奠定现代物理学基础的阿尔伯特.爱因斯坦,在谈及物质本质时也曾指出,人们对“物质”的理解或许长期存在误区。所谓物质,其实是振动频率降低到能够被人类感官感知的一种能量形态,本质上并不存在绝对意义上的“实体”。从现代科学的角度来看,宇宙的本质是能量,万事万物,包括人体,都在以各自特定的频率振动着。
振动与频率虽不可见,却真实存在。声音正是振动所产生的声波,而由和谐声音组合而成的音乐,也因此具备了潜移默化地影响人类生活、健康、社会乃至世界的力量。随着音流学的发展,人们开始以可视化的方式观察这种力量。
音流学,简而言之,是借助沙粒、岩粒或水等介质,将声音的振动形态呈现出来的一种方法。早在一千年前,非洲部分原始部落便通过将沙粒撒在鼓面上敲击,使振动形成图案,并据此进行占卜。1630年,意大利物理学家伽利略也曾进行类似实验,发现声音振动会使铺有粉末的表面形成特定图案。此后,英国科学家罗伯特.胡克以及德国物理学家恩斯特.克拉德尼进一步系统化了相关研究,克拉德尼也因此被称为“音流学之父”。
“音流学”这一名称,则是在20世纪由瑞士医生兼自然科学家汉斯.珍尼正式提出。2002年,英国声学工程师约翰.斯托尔特里德发明了一种名为Cymascope的技术,将纯净水置于覆盖乳胶薄膜的扬声器上。由于水的表面张力具有高度灵活性,这种装置能够记录声音在极短时间内产生的变化,从而呈现出更为细腻而复杂的振动图样。
既然声音能够使水、沙粒等物质形成奇异而美丽的结构,人们自然会联想到,在聆听音乐时,人体内部的大量液体、组织,乃至DNA分子,是否也会随之产生振动。当音乐的频率与人体自身的自然频率相接近甚至吻合时,是否可能产生共振现象?
共振的概念可以追溯到17世纪。1665年,荷兰科学家克里斯蒂安.惠更斯发现,当多座频率相近但摆速略有差异的摆钟被置于同一环境中时,经过一段时间,它们的钟摆会逐渐同步摆动。这一现象后来被多次重复验证。
由此,人们总结出共振原理:当一个较强、具有稳定节律的振动作用于另一个频率相近但振动较弱的物体时,后者会在持续刺激下逐渐调整自身振动状态,最终与前者趋于一致,从而产生共鸣。
DNA,这一由四种碱基组成的分子序列,决定了生命的结构、功能与延续。它看似冷静、理性,仿佛只属于实验室与数据分析的领域。然而,当人们尝试以全新的视角审视遗传信息时,却逐渐发现,在这些不断重复、变化与组合的序列之中,竟隐藏着类似旋律与节奏的结构特征。在显微镜下展开的生命世界,同样遵循着高度精密而有序的规则。
当音乐与DNA这两种看似毫不相干的体系被放在同一张坐标系中,一个跨越科学与艺术的问题随之浮现:如果音乐能够被“听见”,那么遗传信息是否也能被“演奏”?如果音乐的旋律能够影响情绪,甚至改变生理状态,它是否也可能在更微观的DNA层面,与生命产生深层的共振?
1984年,在日本国立癌研究中心,两位研究员林健志和宗像信生,为了更加准确的往计算机里输入DNA实验数据,建立了一种能够将人类基因序列与音阶的对应体系。当他们将这一体系映射到五线谱时发现,DNA序列甚至可以被表示为一种高度简化的“专用谱线系统”,使遗传信息以音乐的形式呈现出来。
不久之后,林健志与宗像信生将这一跨学科研究成果发表在英国《自然》杂志上。他们指出,不同DNA片段在转换为音乐后,会呈现出截然不同的听觉特征,并可能引发不同的情感体验。例如,当他们将人类白血病病毒Ⅱ型的碱基序列转化为乐谱,并通过电子乐器演奏时,所得旋律呈现出明显的低沉与哀伤,仿佛在无声地诉说某种不幸的生命状态。
这一研究成果发表后,迅速在科学界引发广泛关注。许多研究人员开始尝试以不同方式,将DNA碱基映射到其他音阶体系中,探索遗传信息与音乐结构之间更丰富的可能性。美国加州大学圣克鲁兹分校生物分子工程学教授大卫.迪默,便是其中的代表人物之一。他在致信两位研究员时提到,自己尝试采用另一套对应方式,并发现由此生成的DNA旋律更加绚丽多变,某些重复序列甚至会呈现出清新而明亮的音色特征。胰岛素基因所转化的旋律,则表现出一种有序、稳定而令人愉悦的节奏感。
此后,迪默教授还与音乐家合作,录制了DNA组曲的录音作品,甚至成立了专门销售DNA音乐制品的公司,使这一原本属于实验室的研究成果,进入了更广泛的公众视野。
如果说进一步将DNA音乐的概念推向艺术与结构层面的深入探索,日本遗传学家大野干的研究则提供了更宏观的视角。他注意到,DNA在复制或重组过程中,经常会出现完全相同或高度相似的序列片段,这种现象与音乐作品中反复出现的主题旋律高度相似。一首经典乐曲往往通过主旋律的重复、变形与再现,构建完整的结构,而DNA序列似乎也遵循着类似的“作曲逻辑”。
基于这一观察,大野干不仅研究碱基与音阶的对应关系,还引入音乐中的旋律发展、高低音配置等概念,使DNA序列转化为真正具有音乐结构的作品。他向人们展示,在看似冰冷的基因编码背后,或许本就蕴含着一种内在的节律与秩序,一种尚未被完全理解的生命乐章。
如果音乐的振动频率能够与人体DNA或细胞活动的频率产生互动,形成细胞层面的和谐共振,那么音乐或许就有可能影响人体的整体健康状态。
事实上,已有不少科学家开始探索音乐在医疗领域的应用,并取得了一定成果。表观遗传学研究显示,音乐确实可能对基因表达产生影响。近年的研究发现,声波能够影响细胞活动过程,某些特定频率可刺激或抑制细胞生长,影响蛋白质合成,甚至调节神经递质的释放。近年来兴起的“声音疗法”,正是在这一研究基础上逐步发展而来。
通过音乐治疗和修复身心健康的观念,在许多古老文明中早已存在。在中国传统文化中,音乐自古便被视为具有疗愈作用。据传,仓颉在造“乐”字时,便与此有关。相传黄帝与蚩尤大战时,雷鸣般的战鼓声震晕了蚩尤的士兵。战后,为使士兵恢复清醒,黄帝制作了一种金属为体、丝弦为声、木架为形的乐器,演奏之后,士兵逐渐苏醒。仓颉据此造字,以五行中“金”对应“白”,在甲骨文中,“乐”与“药”本为同字。后来人们发现草本植物亦具治病之效,便在“乐”字上加草字头,形成“药”,从而区分音乐治疗与药物治疗。
在中国古代传统文化中,音乐不仅关乎治病,更关乎人的精神、社会秩序乃至国家兴衰。荀子在《乐论》中指出,音乐能够深入人心、陶冶性情。音乐中正平和,则民众和睦协调而不淫乱;音乐庄重肃穆,则民众同心同德而不混乱,国家兵强城固,外敌不敢侵犯。反之,若音乐妖冶轻浮,民众便会放纵轻慢,社会陷入纷争混乱,国家由此衰弱,终致外患。因此,古代圣王皆重视礼乐教化,而鄙弃靡靡之音,将其视为国家衰败的根源。
来源:看中国
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