你见过蛋白质画展吗？近日，一场特别的巡展在泉州海上交通史博物馆举办，所有美术作品都由蛋白质序列微观结构组合而成，巡展还演示了如何让蛋白质通过相关算法“唱歌”。这是科学与艺术的结合，运用人工智能技术对蛋白质序列内部微观结构进行艺术呈现。

□本报记者 曾广太 通讯员 陈小茜 文/图

蛋白质微观结构演化出惊艳造型

走进泉州海交馆伊斯兰馆4楼展厅，一幅幅作品色彩鲜艳浓烈、造型独特，让观众享受了一场别样的视觉盛宴。画作运用蛋白质分子的微观结构，或螺旋上升或折叠对称，以其特有的结构演化成蝴蝶、麋鹿、红唇、镂空手指等造型。

这100余幅作品由韩山师范学院、汕头大学、闽南师范大学、沈阳师范大学、内蒙古民族大学等高校师生共创并优选而出。特有的蛋白质结构演化成了齿轮、水母、镂空手指等造型，让观展者叹为观止。作为主创专家的韩山师范学院副教授周燕玲，为观众揭开了画作的“神秘面纱”：蛋白质序列内部微观结构有其特有的构象、振动频率等，通过AI技术及特定算法，建立生成器模型，形成艺术图像作品，再进行二度创作得到最终的展出作品。蛋白质绘画二度创作的构图理念，主要突出蛋白质基料本身的形态要素，以及科技与艺术融合的时代性，画面美观且具创意。为了突出基料本身的特性，在创作过程主要采用了镂空、三维和平面构图的方式，以丰富的色彩语言和隐喻手法去阐释蛋白质绘画的内涵。

周燕玲介绍，人体内有20种不同的氨基酸，细胞将不同特征的氨基酸连接起来，就合成了人体必需的蛋白质。而氨基酸的属性，以及最终形成的蛋白质折叠成的复杂形状，决定了蛋白质分子如何在生物体内起作用。蛋白质本质上是由氨基酸构成的长链，不同折叠赋予了它们独特的形态，而其过程能勾勒出惊艳的画作。

主办方表示，通过巡展，可以向大众普及分子生物学、人工智能、艺术学等学科知识，并以所涉及的多学科交叉融合为特色，重点展示蛋白质本身的视觉和听觉的艺术效果。

蛋白质发出优美旋律

通过AI及算法既能让蛋白质“作画”，也能让蛋白质“唱歌”。在展厅里，你听到优美的旋律，就是蛋白质发出的“歌声”。周燕玲介绍，蛋白质的基本组成元素是多种氨基酸，与音乐中的音符不同的是，每个氨基酸的“音符”是由许多不同的频率叠加而来，与和弦类似。通过蛋白质可听变化过程，将乐段与蛋白质形状、深度及氨基酸成分配对，每种可测量的属性有其对应的音高与节奏。

音乐的基本组成单位是七种音阶，音乐和蛋白质虽然基本元素数量不同，但可以通过设计映射方法进行基本元素之间的匹配。匹配后形成模型生成器，可根据蛋白质微观结构特征、音乐创作的规则、音乐水平评价标准、音乐鉴赏习惯、乐曲风格特征等，创作蛋白质的AI音乐作品。

做这些工作，除了蛋白质微观艺术表达外，还有什么其他用途？“应用面很广。”周燕玲表示，比如通过聆听来自微观世界的旋律，识别可能发出疾病信号的蛋白质变异，通过识别其中的异常来发现疾病征兆。比如，阿尔茨海默病被认为是由蛋白质错误折叠导致的，这就能反应在分子旋律的不和谐音上，这些甚至能为疾病治疗助力；还有，可听化软件能作为一种巧妙的教学工具，帮助学生更深入了解复杂的蛋白质折叠，还有助于向更广泛的公众解释蛋白质……

通过音乐能否预测蛋白质折叠？能否破解人体中的蛋白质有多少存在方式？蛋白质是如何发现其作用对象的？面对全世界最前沿的科学问题，主办方希望通过这样大规模的巡展能唤起科学家的重视。

融合科技与艺术

在科技不断发展和对自然科学认知不断提高的大环境下，微生物与视听艺术的结合成为艺术科技发展的新领域。通过AI辅助蛋白质视听联觉艺术展主要基于生物蛋白质结构与艺术作品的跨界融合，以图像融合与美术作品风格转意为基本应用对象，实现基于AI深度学习的蛋白质全景画创作展。艺术能够激发大众对科学的认知兴趣，有利于科学的感知化普及。

作品“蛋白质变速箱”用基料组合成各种齿轮造型，环环相扣的齿轮喻示着科技时代以加速度的步伐推动人类的发展。作品《花火》中基料丰富的肌理投射出来，同时伴随春花热烈绽放。画面充满想象，表达了对春天的热爱。作品《生命微元中的“黑洞”》利用基料组合将画面与宇宙现象以及宏观与微观巧妙融合，通过基料的画面处理实现跨时空的想象与链接。作品《时空弯曲》采用立体形态的蛋白质基料三合一的组合，与天体宇宙空间印象表达，依照广义相对论理论，仿佛在引力场作用下，无垠的时空发生了弯曲。作品《超级水母》用三种基料组合成类似海水生物水母的形态，在光照与水影中呈现出幻彩般的半透明状，红色的背景带着梦一般的神秘。作品《优选精华》中基料组合的画面仿佛有无数个小蝌蚪在子宫中不停地游走赛跑，在初始阶段生命就充满了竞争，红色、金色及蓝色形成强烈的对比，同时也表达了生命的热烈和尊贵。

主办方表示：“这是科学与艺术的结合，运用人工智能技术对蛋白质序列内部微观结构的艺术呈现。”