對于阻止病毒傳播的辦法，麻省理工學院利用聲音化技術(shù)，來闡明結(jié)構(gòu)細節(jié)，否則這些細節(jié)可能難以捉摸。

現(xiàn)在，他的實驗室已經(jīng)應(yīng)用這種方法來模擬導致新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)高傳染率的突刺蛋白的振動特性。

他們的研究成果可能有一天能幫助科學家找出能阻止病毒傳播的最好方法，從而開發(fā)出潛在的治療方法，并希望預防未來的致命爆發(fā)。

Buehler認為，音樂創(chuàng)作的層次元素(如音高、音域、力度和節(jié)奏等)類似于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次元素。

就像音樂的音符和和弦數(shù)量有限，并使用不同的組合來創(chuàng)作音樂一樣，蛋白質(zhì)也有數(shù)量有限的構(gòu)建塊(20種氨基酸)，這些構(gòu)建塊以多種方式組合在一起，創(chuàng)造出具有獨特特性的新型蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。每個氨基酸都有一種特殊的聲音特征，類似于指紋。

“任何音樂流派都有模式，”Buehler去年在采訪中說道，“你會看到聲音、音調(diào)的普遍性，但你也會看到重復的模式，如古典音樂中的主題和樂章。這些類型的模式也存在于蛋白質(zhì)中?！?

幾年前，Buehler帶領(lǐng)MIT的科學家團隊將蜘蛛絲線中的蛋白質(zhì)分子機構(gòu)映射到音樂理論中，以得到蛛絲的“聲音”，希望建立一種全新的方法來創(chuàng)造設(shè)計蛋白。

他們隨后開發(fā)了一個更先進的系統(tǒng)，用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)制作音樂，再將其轉(zhuǎn)換回來，從而創(chuàng)造出自然界從未見過的新型蛋白質(zhì)。

團隊還為Android智能手機開發(fā)了一款免費的應(yīng)用，稱為氨基酸合成器(Amino Acid Synthesizer)，因此用戶可以使用氨基酸的聲音，創(chuàng)造自己的蛋白質(zhì)“成分”。

“我們的大腦善于處理聲音，”Buehler解釋道，“在一次掃描中，我們的耳朵會識別出聲音的所有層次特征：音高、音色、音量、旋律、節(jié)奏和和弦。我們需要使用一個高倍顯微鏡才能看到圖像中的細節(jié)，但我們無法看到所有細節(jié)。聲音是獲取存在蛋白質(zhì)中信息的一種非常優(yōu)雅的方式?！?

新型冠狀病毒也并不例外。正如Buehler介紹的：“其突刺蛋白包含三條蛋白質(zhì)鏈折疊成的一個有趣的模式。這些結(jié)構(gòu)太小，無法用肉眼看到，但可以用耳朵聽到。我們將蛋白質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)及其纏繞的鏈表示為交織的旋律，形成多層次的組合。突刺蛋白的氨基酸序列、二級結(jié)構(gòu)模式及其復雜的三維折疊都具有一定的特點。由此產(chǎn)生的作品是一個對位音樂的形式，在這種音樂中，兩個或幾個有關(guān)但是獨立的旋律組成一個和聲。就像一首交響樂，音樂模式反映了蛋白質(zhì)通過具體化其DNA代碼實現(xiàn)的交叉幾何結(jié)構(gòu)?！?

Buehler認為，更好地了解這些振動模式對于將來設(shè)計有效的藥物治療至關(guān)重要，或許可以尋找具有相似旋律和節(jié)奏的蛋白質(zhì)，從而使其成為有效的抗體，進而限制病毒感染宿主的能力。

而在更美學的層面上，“這種音樂藝術(shù)教會了我們，作為對立的兩極，生與死之美之間存在的微妙的界限?！?

“病毒具有欺騙和利用宿主進行自身繁殖的不可思議的能力。其基因組劫持了宿主細胞的蛋白質(zhì)制造機制，并迫使其復制病毒基因組并產(chǎn)生病毒蛋白來制造新的病毒。當你聽到的時候，你可能驚訝于音樂令人愉悅、甚至是令人放松的音調(diào)。因為它欺騙我們的耳朵，就像病毒欺騙我們的細胞一樣。通過音樂，我們可以從新的角度看到SARS-CoV-2的突刺蛋白，并認識到我們迫切需要學習蛋白質(zhì)的語言?！?