想和蜘蛛交流嗎？科學家把蜘蛛網『翻譯』成了音樂

大家都知道，蜘蛛用絲織網，蜘蛛網是一種由蛋白質制成的天然纖維。而現在，蜘蛛吐出的結實、有彈性、有粘性的絲綢激發了研究人員的靈感。

當你想到蜘蛛網時，你最有可能想到的是球狀編織者的網：扁平、圓形、有徑向輻條，蜘蛛圍繞這些輻條構建一個螺旋形的網。然而，大多數蜘蛛網不是這種類型的，而是以三維方式構建的——例如片狀網、糾結網和漏斗網等。

為了探索這些類型的網的結構，研究小組將一只熱帶帳篷網蜘蛛安置在一個長方形的圍欄里，并等待它用一個三維的網來填充空間。然后，他們使用片狀激光照射并創建網絡的二維截面的高清晰度圖像。

如果將這些弦作為振動物體來建模，會怎么樣？最近，有科學家表示，他們用蜘蛛網創造了音樂。他們將蜘蛛網的結構轉化為音樂，這可能會應用到改善3D打印機、跨物種交流、激發音樂創作等領域。

蜘蛛的視力不好：它們通過不同頻率的振動來感知世界，蜘蛛的身體和腿上覆蓋著細小的毛發和縫隙，可以區分不同種類的振動。

一個蜘蛛網的橫截面圖像（以不同顏色顯示）被組合成三維圖像，并被轉成音樂

當蜘蛛在織網的過程中拉伸絲線，或者獵物誤入網中所發出的振動聲，與另一只蜘蛛的或微風的攪動聲截然不同，一張網的每根線都會產生不同的音調。

麻省理工學院（MIT）的研究者們長期以來對音樂感興趣，想知道是否能從蜘蛛網中提取節奏和旋律。他們認為這可能是音樂靈感的一個新來源。

此外，通過聽覺和視覺來體驗蜘蛛網，希望能對蜘蛛網的三維結構和構造有新的認識。

為此，科學家們用激光掃描了一張天然的蜘蛛網。通過計算機算法，他們重建了蛛網的三維網絡。

然后，他們將不同頻率的聲音分配給各條蜘蛛網，創造出“音符”，并根據蜘蛛網的三維結構將其組合成圖案，以產生旋律。研究小組將這些頻率轉移到人耳可聽到的聲音范圍內，并選擇賦予它們類似于豎琴的音色。

通過創造一個類似豎琴的樂器，科學家們在世界各地的一些現場表演中演奏了蜘蛛網音樂。

幾年前，他們將蜘蛛網的三維結構轉化為音樂，并與阿根廷藝術家托馬斯·薩雷斯諾合作創造了一種互動樂器，名為“蜘蛛畫布”。

現在，該團隊在之前的工作基礎上進行了完善和發展，并增加了一個互動的虛擬現實組件，使人們能夠進入網中并與之互動。

研究者表示說，我們做了一個虛擬現實設置，讓人們從視覺和聽覺上“進入”這張蜘蛛網。虛擬現實環境真的很耐人尋味，因為你的耳朵會捕捉到你可能看到但不能立即識別的結構特征。通過同時聽和看，你可以真正開始了解蜘蛛生活的環境。

通過在建造過程中掃描一張蜘蛛網，將每個階段轉化為不同聲音的音樂，獲得了對蜘蛛如何織網的理解。

類似豎琴的樂器在這個過程中發出的聲音會發生變化，反映了蜘蛛建網的方式。因此，可以用聽覺的形式探索蜘蛛網是如何被構建的時間順序。

通過VR探索蛛網

在深入了解了蜘蛛是如何結網的之后，這種關于蜘蛛如何織網的知識，可能有助于設計出構建復雜微電子的“模仿蜘蛛”的3D打印機。

蜘蛛“打印”蛛網的方式是了不起的，因為沒有使用支撐材料，而目前的3D打印方法通常需要這種材料。

科學家們還探索了當蜘蛛網暴露在不同的機械力下時，網的聲音如何變化，例如拉伸。他們發現，當在 VR 環境中把網拉開時，弦的張力和它們產生的聲音會發生變化。在某些時候，弦斷了，它們會發出啪啪的聲音。

該團隊還對學習如何用蜘蛛的語言從而與蜘蛛交流感興趣。在蜘蛛網的范圍內，絲線以一種或另一種頻率振動，這取決于它們的長度和張力，與吉他的弦不一樣。

他們記錄了蜘蛛進行不同活動時產生的網的振動，如建網、與其他蜘蛛交流或發送求愛信號。盡管這些頻率在人耳中聽起來很相似，但一種機器學習算法將這些聲音正確地劃分為不同的活動。

研究者正在試圖產生合成信號，來表達蜘蛛的語言。“如果我們把它們暴露在特定的節奏或振動中，我們是否可以影響它們的行為，并且我們是否可以開始與它們交流？這些都是迷人的想法”。也許有一天，人類可以和蜘蛛聊聊天，可以一起演奏一首歌，一起演奏。