如何创造出全新的蛋白质？麻省理工学院（MIT）的研究人员可能会告诉你：哼首小曲儿就能行！在将科学与艺术完美结合的道路上，MIT的研究人员开发出了一套非常厉害的系统，它能将所有生物的基本组成——蛋白质的分子结构，转换成类似于音乐段落的声音。然后，他们可以让音乐发生一些变化，再逆转这一过程，就将音乐转化成了自然界中从未见过的新蛋白质。
这项研究被发表在了ACS Nano杂志上。据描述，这个系统将20种氨基酸转换成20个音调的音阶，而氨基酸是蛋白质链的组成部分。如此一来，任何蛋白质的氨基酸序列都可以转变成音符序列。
Markus Buehler是这篇论文的作者之一，他说，在听了这些旋律后，他已经可以分辨出具有特定结构功能的蛋白质的氨基酸序列。
这项研究的概念是为了更好地理解蛋白质以及它们的变体。
蛋白质不仅是构成皮肤、骨骼和肌肉的结构材料，同时也是酶、信号化学物质、分子开关和许多其他构成了所有生物机制的功能材料。但是它们的结构，折叠方式、决定了它们功能的形状等许多问题都是极其复杂的。Buehler解释说：“它们有自己的语言，而我们却不知道它们是如何运作的。我们不知道是什么使丝蛋白之所以成为丝蛋白，也不知道在一种酶中发现的某种模式能反映它的什么功能。我们不知道它们的密码。”
然后，研究人员会用人工智能系统来分析不同蛋白质所产生的旋律。他们让人工智能系统在音乐序列中加入微小的变化，或者创造出全新的序列，然后将音乐转化回蛋白质，从而得到相应的修改过或重新设计过的新蛋白质。
通过使用这样一个系统，用一组特定种类的蛋白质数据来训练人工智能系统可能需要几天的时间，但一旦训练完成，它就能在几微秒的时间内设计出一种新的变体。这是其他方法无法与之媲美的高效。研究人员笑说：“它的缺点是这无法告诉我们里面到底发生了什么。只让我们知道它很管用。”
研究人员还创作了由氨基酸的声音构成的音乐作品，这些氨基酸定义了这种新的20音音阶。这篇音乐作品完全是由氨基酸产生的声音组成的，目前还没有使用任何合成或天然的乐器。从自然存在的蛋白质和人工智能生成的蛋白质中提取的音乐主题贯穿整个例子，所有的声音，包括一些类似于低音或军鼓的声音，也都来自氨基酸本身。
对于这项研究，加州大学的一位材料学教授Marc Meyer评论说，这是最富创意的天才之作，这对生物分子的内部运作的探索，以一种最显著的方式推进了我们对生物材料的力学响应的理解。他认为，这种对音乐的想象是一个新颖而有趣的方向，这是最好的实验音乐。生命的节奏，心脏的搏动，都是重复的声音的最初来源，是它们带来了美妙的音乐世界。而新的研究已经进入到纳米空间，提取出构成了生命的氨基酸的韵律。