【未解之謎】用DNA譜曲？遺傳學中隱藏生命密碼

【新唐人北京時間2024年12月07日訊】大家好，我是扶搖，歡迎和我一起探索未解之謎。

1984年的日本國立癌研究中心，兩位研究員林健志和宗像信生正埋頭向電腦輸入數據，他們神經緊繃，生怕看錯一個字母，因為他們正在輸入的是DNA核苷酸鹼基序列。大家知道DNA雖然只有四個鹼基腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），但是不同的排列組合卻能產生各種不同的生物遺傳信息。

在數字技術不發達的時代，生物科學的研究人員只能手動將龐大的、有時長達數千行的DNA核苷酸鹼基序列資料輸入電腦中。這工作不僅枯燥無味，而且這滿眼就這四個字母，萬一哪個地方出錯了，查錯都能查到令人懷疑人生。怎麼辦呢？有沒有更好的辦法，可以及時發現錯誤呢？

林健志和宗像信生突然靈光一現，想到如果輸入核苷酸鹼基時，電腦可以有聲音響應，是不是就可以察覺到按錯的字母了？此外，如果鹼基序列可以組合成某種旋律，不也更容易了解和記憶鹼基的特性嗎？就像大家聽熟了某段歌曲，如果那句走了音，立刻就能發現。

說幹就幹，兩位生物科學的研究員跳入了音樂的海洋。

DNA音樂

音樂中每一個八度有七個基本音階，分別是Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si，而DNA核苷酸鹼基只有四個，怎麼匹配才好呢？

林健志和宗像信生想到，DNA之所以可以形成雙鏈螺旋結構是因為兩條鏈中的A和T以及G和C相互配對，為了讓這配對關係同音符對應，他們選擇了無論是在五線譜上，或是在協和音與不協和音關係上都對稱的Re、Mi、Sol、La。

在兩組核苷酸鹼基對中，G與C的結合比較穩定，所以將它們配成在感覺上與之相符的低音Re和Mi，而T和A則被配成Sol和La。另外，他們知道分子大的G和A若緊鄰排列，DNA的結構就會歪斜，所以決定讓G和A分別代表Re和La的音階，因為如果連續發出Re、La音，就會產生跳躍似的不穩定感覺，與DNA中G和A在一起時給人的感覺相同。

這樣，G和Re、C和Mi、T和Sol、A和La的對應關係就定了下來。如果我們看五線譜就會發現，這四個音階只和兩條線相關，另外三條線都用不上，所以DNA可以用「二線譜」來表現。

兩人將他們的研究成果發表到了英國《自然》雜誌上，並表示特定DNA片段演奏出來的音樂可以帶來不同的感受，比如他們將人類白血病病毒Ⅱ型的鹼基序列配上樂譜，然後用電子樂器演奏試聽，發現這首曲子聽起來有些哀傷，似乎在訴說著某種不幸。

林健志和宗像信生的通訊文章發表之後，引起了科學界的廣泛興趣，很多研究人員嘗試將DNA的核苷酸鹼基對應到不同的音階。比如，美國加州大學聖塔克魯茲分校生物分子工程學教授大衛‧迪默（David Deamer）就曾給林健志和宗像信生寫信，說他在嘗試將T和Mi、G和Sol、A和La、C和Do相對應後，發現由此形成的DNA的旋律更絢麗多彩、優美迷人，某種重複序列會產生細膩微妙、明亮清新的音色，胰島素基因會變成「幸福勤勞」那樣的旋律。迪默教授後來還和音樂家合作，錄製了「DNA組曲」錄音磁帶，並設立了專賣DNA音樂磁帶的公司。不得不說，這位迪默教授不僅學術能力強，這商業頭腦也很厲害啊。

而將DNA核苷酸鹼基與音階玩出新高度的，則要屬日本遺傳學家大野乾（Susumu Ohno）。因為在DNA自身內部或者與其它DNA之間，經常出現序列完全相同或非常相似的情況，所以，大野乾覺得「這跟相同旋律或相似旋律的重複組成樂章這一作曲原理是一樣的」。例如，傳統的奏鳴曲的結構由「呈示部」「發展部」和「再現部」三個部分組成。在「呈示部」，可顯示主要主題和緊接著同前面有一定相似程度的副主題。在「發展部」，以主題為基礎陸續展現接受各種變化的旋律。而在「再現部」，再次出現兩個主題。

因此大野乾開始鑽研DNA音樂，不僅僅尋找最佳的DNA核苷酸鹼基與音階的對應方式，還根據旋律來選擇高音、低音等等，通過一系列技巧使得一串串DNA片段變成真正的具有旋律的樂曲，向人們展示了基因藍圖中固有的音樂性。

不僅如此，大野乾還充分發揮了逆向思維，將一些經典的古典音樂變成了DNA序列。比如，他就曾經把蕭邦的《葬禮進行曲》第三樂章轉化成了DNA序列，發現它和人類胰島素受體β鏈的、具有磷酸化酶活性的序列驚人相似。

大家知道，音樂作為一種強大的媒介，能夠喚起情感，長期以來被認為具有引發個體生理和心理反應的能力，可以讓人們喜悅、平靜、興奮或內省，是超越語言和文化的存在，那麼如果音樂能夠影響我們的情感，它是否也能對我們的DNA產生實質影響？

可能不少人都聽過這個說法，如果給寶寶聽莫扎特、巴赫、貝多芬等古典音樂大咖的作品，能促進寶寶大腦發育，讓他們變得更聰明，甚至還能有更高的情商。為什麼會有這樣的效果呢？大野乾等研究人員認為，DNA和音樂之間強烈的相似性或許就是解開這個謎題的鑰匙。

「看見」聲音

說起美國傳奇發明家尼古拉‧特斯拉（Nikola Tesla），常看我們節目的觀眾朋友可能都不陌生，他的很多發明都遠遠超越時代，人們甚至懷疑他是外星人。尼古拉‧特斯拉曾經說過：「如果你想要找到宇宙的祕密，可以從能量、頻率和振動的觀點來思考一下。」（If you want to find the secrets of the universe, think in terms of energy, frequency and vibration）而奠定現代科學的天才物理學家阿爾伯特‧愛因斯坦（Albert Einstein）在談到物質時也曾表示，「關於物質，我們都錯了。我們所說的物質是能量，它的振動降低到可以被感官感知的程度。沒有物質。」（Concerning matter, we have been all wrong. What we have called matter is energy, whose vibration has been so lowered as to be perceptible to the senses. There is no matter.）

其實，現在科學界已經認識到，宇宙的本質就是能量，宇宙中的萬事萬物，包括人體都以其特有的頻率在振動著。振動和頻率是一種看不見的力量，而聲音就是振動產生的聲波，那麼由諧和的聲音組合而成的音樂，也就擁有這種默默影響人們的生活、健康、社會和世界的力量。而且隨著音流學（Cymatics）的發展，人們驚奇地發現，他們竟然可以「看到」這種力量了。

那麼什麼是音流學呢？其實簡單點說，就是以沙子、鹽粒或者水作為媒介把聲音形象化的方式。

其實早在一千年前，非洲的一些原始部落就通過把沙粒撒在鼓面上，通過敲擊振動產生圖案，並由此進行占卜。之後在1630年，意大利物理學家伽利略也進行了這樣的實驗，表示通過敲擊產生的聲音，會使鋪有粉末的表面排列出圖案。這類研究之後由英國科學家羅伯特‧胡克（Robert Hooke）和德國物理學家恩斯特‧克拉德尼（Ernst Chladni）發揚光大，比較系統地發展。而克拉德尼也因此被稱為音流學之父。

到了20世紀，瑞士醫生、自然科學家漢斯‧真尼（Hans Jenny）發明了「音流學」一詞。在2002年，英國聲學工程師約翰‧斯圖爾特‧裡德（John Stuart Reid）發明了名為CymaScope的新技術，將純淨水直接放在鋪上乳膠薄膜的揚聲器上。由於水的表面張力具高度靈活性，可印記一瞬間只有幾毫秒的聲音變化，呈現更多細節。

既然聲音能夠使水、沙粒等物質產生奇幻美麗的圖案，那麼人們很容易聯想到，在聆聽音樂時，人體內的液體、微粒，包括DNA也會因此而產生振動。當音樂的頻率與人體自身的頻率吻合或接近時，甚至能夠產生共振。

也許有人會問什麼是共振？說到這裡，就不得不提一下荷蘭科學家克裡斯汀・賀金斯（Christian Huygens）在1665年發現的一個現象。當時賀金斯曾在房間裡的牆上並排放置頻率接近，但速率不同的老爺鐘，然後離開房間。第二天，他再次回到房間時發現，所有老爺鐘的鐘錘都以相同的速率同步擺動。後來有不少人重複過這個實驗，可以說屢試不爽。之後，人們總結出了共振原理（Entrainment），就是一個強大韻律的振動投射到另一有相對應頻率的物體上，而此振動韻律弱的物體由於受到相對應頻率的周期性刺激，因而與較強的物體產生共鳴而振動。

如果音樂中的共振頻率可能與人體DNA的振動頻率互動，創造出細胞內的諧和共振，那音樂是不是就可能影響人體的整體健康？

音樂治病

其實，現在有不少科學家正在研究音樂作為人體治療工具的可能性，而且還初有成果。表觀遺傳學（Epigenetics）的研究發現，音樂確實可能對基因表達產生影響。最近的研究顯示，聲波可以影響細胞活動過程。例如，已發現特定頻率可以刺激或抑制細胞的生長，影響蛋白質合成，甚至調節神經遞質的釋放。也許大家聽說過「聲音治療」這個新興行業，就是在此研究基礎上發展起來的。

說起來，通過音樂來治療和修復人體健康在很多古老文明中早就存在。比如，在中國傳統文化中，音樂產生之初是為了治病的。據說，倉頡在造「樂」這個字時，有這麼段典故。

當年黃帝大戰蚩尤時，黃帝軍中擂起的戰鼓響聲震天，把蚩尤的士兵都震暈過去了。黃帝戰勝之後，為了救活這些士兵，就做了一個金屬鐘型的東西，也就是現在所說的樂器。這個金屬的東西，中間是銅，兩邊是絲弦，架在木頭架子上演奏。而蚩尤的士兵就清醒過來了。而倉頡就根據這件事造了「樂」這個字，因為中國五行中金對應白色，所以中間就用「白」來指代中間的銅。

在甲骨文中「樂」和「藥」是沒有分別的。直到後來，人們發現草本植物治病的功能，於是就在「樂」上加了草字頭，變成了「藥」。將音樂治療和草藥治療區分開了。

而在中國古代，人們還相信音樂除了治病，對人的身心、思想，甚至社會和國家都有著重要作用。比如，荀子曾在《樂論》第二十一篇中提到，音樂能滲入心靈，感化人心。音樂中正平和，民眾就和睦協調而不淫蕩；音樂嚴肅莊重，民眾就同心同德而不混亂。這樣就會兵力強勁，城防牢固，敵國就不敢來侵犯了。反之，音樂妖冶輕浮而邪惡，民眾就淫蕩輕慢卑鄙下賤了，社會就會充滿混亂、爭奪，那就會兵力衰弱、城池防守鬆懈，而敵國就會來侵犯。所以，禮樂被廢棄而靡靡之音興起來，這是國家危險削弱、遭受侮辱的根源。因此，古代的聖王都看禮樂而鄙視靡靡之音。

說到這裡，不由讓人想到，我們在做這期節目查閱資料時，曾看到的一些有關美國流行音樂的文章。這些文章提到，有黑暗勢力通過掌控音樂產業，藉由音樂的潛移默化，讓更多人走向墮落。比如，他們僱用專業音樂人做出一些雜而無章，刺激魔性的曲調，讓人情緒起伏波動，七情紛飛，造成了大規模人群的激進、動蕩心理。同時把情色、搶劫、吸毒等都放進歌詞裡，讓年輕人覺得自己那樣就很酷，不知不覺地去模仿。

而美國一位名為傑拉爾德‧約翰遜（Gerald Johnson）的牧師曾表示，他在經歷瀕死體驗時下到地獄，在其中的一個區域聽到地球上的歌曲在播放，但不是歌手在唱，而是惡魔在唱。約翰遜說，他知道地球上的很多音樂、歌詞和歌曲都是受到惡魔的啟發。惡魔給這些音樂人寫歌詞的靈感，其目的是為了控制地球上的人們。

這樣看來，大家在選擇讓什麼樣的音樂進入自己耳朵時，真的需要更加謹慎，因為不好的音樂不僅能傷害身體，還會腐蝕心靈。我們在平日不妨多聽一些古典音樂，讓自己的DNA在德音雅樂中產生美好的振動。

好了，未解之謎，我是扶搖，我們下期再見咯。

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【未解之謎】節目組製作

（責任編輯：李紅）