CD, 勺子, 广播

Vol. 445 化学统治世界：音乐作品中化学灵感的实证研究（下）

写在前面

虽然上期已经说过一遍了，但再次还是需要重申：本文纯属搞笑，并非经过同行评议的学术论文。作者可以保证化学相关内容基本正确，但无法保证音乐学、社会学、人类学等其他学科相关的内容严谨，也并未做过任何深入调查，请谨慎采用文中相关结论。事实上，本文也没有什么“实证分析”相关内容。

本文只是本期节目的 shownote。勺子借着参加化学会学术年会的机会，与另外一位化学博士CD再续九年前的前缘，再次录制了一次化学主题的节目。听听我们的节目才是最重要的哦！

题图来自江苏师范大学化学与材料科学学院副院长石枫教授在《中国化学》（Chinese Journal of Chemistry）期刊上发表的封面文章《轴手性芳基-烯烃-吲哚框架：新型阻转异构化合物及其催化不对称构建》（Axially Chiral Aryl-Alkene-Indole Framework: A Nascent Member of the Atropisomeric Family and Its Catalytic Asymmetric Construction）。

C.-S. Wang, T.-Z. Li, S.-J. Liu, Y.-C. Zhang, S. Deng, Y. Jiao, F. Shi, Chin. J. Chem.2020, 38, 543–552.

曲目列表

  • 1. AsapSCIENCE – The Science Love Song (2015)
  • 2. オワタP Feat. がんとう – アンチクロロベンゼン @ EXIT TUNES PRESENTS 神曲を歌ってみた 4 (2011)
  • 3. 艾怡良 – 玻璃心 @ 垂直活着，水平留恋着。 (2018)
  • 4. 郝蕾 – 氧气 @ 颐和园 Summer Palace (2006)
  • 5. 木推瓜 – 钢铁是怎样没有炼成的 @ 悲剧的诞生 (2016)
  • 6. HOYO-MiX – Blossoms of Summer Night 硝华流焰 @ 原神-闪耀的群星2 The Stellar Moments Vol. 2 (2022)
  • 7. R.E.M. – Electrolite @ New Adventures in Hi-Fi (1996)
  • 8. Perfume – MY COLOR @ JPN (2011)

 

化学统治世界：音乐作品中化学灵感的实证研究

勺子*, CD

不一定音乐广播，北京，中国

* email: 暂不透露

摘要

化学是研究物质的科学，而世间万物均由物质组成，因此，从某种意义上来讲，可以说化学“统治”了世界。音乐作为世界的一部分，自然也被化学“统治“着。本文将重点关注化学概念在精神层面对音乐创作的影响，通过16首具有代表性的化学相关音乐作品，分析化学概念对音乐创作、音乐欣赏过程的影响。本文将分别从化学作为整体概念，以及具体的化学概念入手，展开分析。其中具体的化学概念，按照传统的化学分科方法，分为有机化学、无机化学和物理化学三个方面。本文旨在通过分析上述概念对音乐的影响，为化学“统治”世界提供例证，增进大众对化学概念的理解和亲和力，并为以化学为灵感的音乐创作、音乐欣赏提供理论参考。

 

Chemistry’s Reign Over the World: An Empirical Study on Chemical Inspiration in Musical Compositions

Scoop Guo*, CD Cao

Random Fields FM, Beijing, China

* email: Withhold for now

Abstract

Chemistry, as the science of matter, inherently “governs” the world, given that all entities are composed of it. Consequently, music, an integral part of this world, is also subtly “ruled” by chemistry. This paper delves into the profound impact of chemical concepts on the psychological facets of music creation, examining 16 emblematic musical pieces inspired by chemistry. It dissects how these scientific ideas shape both the creative process of music composition and the listener’s experience. The analysis bifurcates into two main strands: firstly, exploring chemistry as a holistic ideology influencing artistic expression; and secondly, scrutinizing specific chemical concepts through the traditional triad of chemical disciplines—organic, inorganic, and physical chemistry. Each branch offers unique insights into how chemistry intertwines with music. By evidencing how chemistry inspires and directs musical creativity, this study aims to illuminate the ubiquitous reign of chemical principles over artistic realms. It further seeks to enhance public comprehension and affinity for chemical concepts, while furnishing a theoretical framework for musicians and enthusiasts who draw inspiration from the chemical cosmos. Ultimately, this research underscores the pervasive influence of chemistry, not just in the tangible world but also within the ethereal domains of music and art.

引用本文：

MLA：Scoop Guo and CD Cao. “Chemistry’s Reign Over the World: An Empirical Study on Chemical Inspiration in Musical Compositions.” Random Fields FM, vol. 10, 2024, p. 444-445.

APA：Scoop Guo & CD Cao. (2024). Chemistry’s Reign Over the World: An Empirical Study on Chemical Inspiration in Musical Compositions. Random Fields FM, 10, 444-445.

Chicago：Scoop Guo and CD Cao. “Chemistry’s Reign Over the World: An Empirical Study on Chemical Inspiration in Musical Compositions.” Random Fields FM 10 (2024): 444-445.

ACS：Scoop Guo; CD Cao. Chemistry’s Reign Over the World: An Empirical Study on Chemical Inspiration in Musical Compositions. Random Fields FM2024, 10, 444-445.

（接上文）

3. 具体化学概念作为音乐作品的灵感来源

3.1 有机化学概念作为音乐作品的灵感来源

3.1.2 有机毒物作为音乐作品的灵感

另外，苯相关的化合物也在大众心中留下了深刻的“有毒”印象，例如与苯相关的对二甲苯（PX）产业化项目曾遭到反对[38–42]。实际上，尽管苯的毒性较高[43]，但其同系物由于更容易被人体代谢，因而毒性相对较低[44]；另外苯环是多种有机物的组成部分，其中不乏苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、甲状腺素等生物体中起到重要作用的物质。但由于苯这个字在大众心目中的负面印象，苯相关的化合物还是与有毒、剧毒联系起来，例如在PX事件中一度出现“PX为剧毒”的谣言[45]。例如，日本博歌乐（VOCALOID）制作人完蛋P（オワタP）制作了一系列以苯及其衍生物为标题的虚拟歌手演唱作品《苯》（ベンゼン）[46]、《硝基苯》（ニトロベンゼン）[47]、《对二氯苯》（パラジクロロベンゼン）[48]、《错二氯苯》（アンチクロロベンゼン）[49]、《甲苯》（トルエン）[50]。仅以《错二氯苯》为例，该歌曲歌词表现出绝望和反抗的情绪，用词激烈，很像青春期少年会创作出的内容。标题“错二氯苯”的英文为Antidichlorobenzene，原意为“反二氯苯”。由于anti用于化学名常表示“反式”，而二氯苯不存在顺反异构，所以并不存在反二氯苯这种物质。歌词中会提到对二氯苯，因此有译者认为这里的anti应该与系列中上一首歌《对二氯苯》中的“对”对应，故译为“错”[51]。据作者本人透露，《对二氯苯》和《错二氯苯》提及的对二氯苯，比喻的是niconico网站中出现的充满戾气的弹幕[52]，至于为什么选择对二氯苯，作者并未指出。对二氯苯是一种杀菌剂、杀虫剂，可用于卫生间小便池中的块状挥发消毒剂[53]，不难联想其气味、毒性与令人厌恶之事之间的联系。

3.1.3 小结

显然，有机化学概念为音乐提供了丰富的灵感，无论是激发愉悦情感的有机物，还是那些因为毒性而让人联想到危险的有机物，总能在音乐中找到它们的影子。值得注意的是，虽然引起愉悦或带来毒害的物质，并不一定都是有机物，但无论对于音乐创作者还是欣赏者而言，有机毒物都更为常见，因此成为了最常见的灵感来源之一。

3.2 无机化学概念作为音乐作品的灵感来源

无机化学是与有机化学相对的化学分支学科。无机化学的分支很多，本文只举两个实例。

氧气是所有真核细胞生物进行呼吸作用所必需的化学物质，也是大众最为熟悉的化学物质之一，因此与氧气有关的音乐作品相当丰富。例如郝蕾的《氧气》[54]在话剧《恋爱的犀牛》和电影《颐和园》[55]中都有使用。考虑到这首歌在话剧原声专辑中曾被称作《做爱（明明之歌）》，因此歌词可能描述的是性行为、性高潮导致的缺氧，及其引发的主人公所思所想和幻觉。性行为中缺氧的过程通常是由于换气过度造成的[56]。通过使用大众都能理解的日常概念，歌曲巧妙地描绘了炽烈的感情。

常见的玻璃通常是无机物——尽管聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，有机玻璃）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，常见饮料瓶材料）也是透明的，并且在应用时确实处于玻璃态，但人们并不会直接称其为玻璃，而是会将其归为塑料。玻璃具有透明、质脆、化学稳定性好等性质[57]，因此常用于比喻具有相似特质的事物。例如，玻璃心常用来比喻自尊心像玻璃一样易碎，经不起批评或指责。艾怡良的《玻璃心》[58]中，歌手通过自我剖析展现了自己的“玻璃心”属性。表面上看似自我批评，实则是在彰显个性中的爱憎分明，赋予“玻璃心”一词全新的解读维度。

从氧气到玻璃，无机化学元素与化合物不仅构建了我们物质世界的基石，它们也激发了艺术家的无限想象，成为音乐创作的源泉。这些科学概念通过艺术作品被赋予了情感与灵魂，展示了科学与人文交汇处的奇妙景观，提醒我们即使是最平凡的物质，也能在心灵深处奏响共鸣的旋律。

3.3 物理化学概念作为音乐作品的灵感来源

物理化学是从物理学角度分析物质体系化学行为的原理、规律和方法的学科，是物理学和化学交叉学科，包括化学热力学、化学动力学、表面化学、结构化学、量子化学、电化学、光化学等[59]。

3.3.1 化学热力学、动力学概念作为音乐作品的灵感来源

可以说一切化学反应的发生都与化学热力学、动力学息息相关。简而言之，化学热力学主要关注化学反应中的能量变化，探讨反应能否自发进行；化学动力学则聚焦于反应速率，研究体系反应物如何转化为产物的时间过程[59]。

爆炸过程为理解和应用热力学与动力学概念提供了生动的实例。所谓爆炸，指的是某一物质系统在发生迅速物理或化学变化时，系统本身的能量借助气体的急剧膨胀而转化为对周围介质做机械功的过程，该过程通常会伴随发热、发光、声响。通常情况下，化学爆炸都会产生大量的热，从热力学来看，这类反应是放热反应，在常温下倾向于正向进行；从动力学来看，其反应速率极大，反应几乎瞬时完成，从而在极短时间内产生大量气体。与爆炸相关的音乐作品非常多。爆炸伴随着激烈的变化，本身可以作为多种事物的喻体。爆炸本身的实际应用，也可能成为音乐作品的灵感来源。例如游戏《原神》原声带《原神-闪耀的群星2 The Stellar Moments Vol. 2》[60]中的《Blossoms of Summer Night 硝华流焰》[61]是游戏角色宵宫的角色曲。宵宫的人物设定为烟花匠，其在游戏中的剧情故事、技能均与烟花有关[62]。而烟花实现功能之时发生的正是爆炸过程。最基础的烟花由导火索和黑火药组成。黑火药[63]是最早的人工爆炸物，由硫磺粉、木炭粉和硝酸钾按照质量比10%、15%和75%混合而成。在开放空间中，黑火药只会爆燃而不会爆炸；但在密闭空间中则可发生爆炸。烟花中还会加入其他金属粉末和金属盐。其中镁粉、铝粉高温燃烧时发出强光，盐类则因为焰色反应使烟花呈现出不同的颜色[64]。《Blossoms of Summer Night 硝华流焰》用日本传统乐器和西方古典乐器分段演奏，绚烂的音乐让人很容易联想到烟花。

金属冶炼过程通常被视为材料科学研究的内容，但依然根植于物理化学原理。例如，由于钢铁是铁和碳的合金，铁碳相图不仅揭示了钢铁冶炼过程中产物特性的变化，还指导着合金成分的选择和优化[65]。在铁碳相图中可以读取铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体等固溶体和混合相的存在条件，也可得知不同冶炼条件对应的微观结构。钢铁的特性，甚至钢铁冶炼过程，都会成为音乐创作的灵感来源。木推瓜的《钢铁是怎样没有炼成的》[66]显然借鉴并反讽了奥斯特洛夫斯基的经典小说《钢铁是怎样炼成的》[67]。根据铁碳相图可知，高温是钢铁冶炼的关键。此外，捶打工艺可以加快内部碳扩散至表面的过程，从而精细调节碳含量。奥斯特洛夫斯基用这一过程比喻了年轻人在革命过程中经受的磨砺。而木推瓜的《钢铁是怎样没有炼成的》则提出了另一种观点：在狂热的运动中，年轻人往往在盲目追随中迷失自我，所以并未得到真正意义上的锤炼，难以铸就坚韧的品格，如同未经精炼的钢铁一般。

3.3.2 电化学概念作为音乐作品的灵感来源

电化学研究电势与化学变化之间的关系。所有氧化还原反应都涉及电势的变化，因而它们都是电化学研究的范畴。电解、原电池、电化学腐蚀等内容，构成了电化学研究的核心议题。受“电”这一概念启发的音乐作品不少，但是多数作品侧重于物理电现象或电概念。电解质是电化学的基本概念之一，指在水溶液或熔融状态可以产生自由离子而导电的化合物，由物理化学家斯凡特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）在其博士论文[68]中首度提出，他也因而获得1903年的诺贝尔化学奖。电解质在调节人体体液平衡和控制稳定的过程中扮演着重要角色[69]，这使得大众对这一概念耳熟能详，各种商家频繁将其作为运动饮料等产品的营销亮点[70]。美国独立摇滚乐队快速眼动（R.E.M.）有一首名为《电解质》（Electrolite）[71]的作品。值得注意的是，该歌曲英文标题并未遵循电解质的标准拼写“Electrolyte”，而是将“y”变成了“i”。据词作者迈克尔·斯泰普（Michael Stipe）透露[72]，这首歌的灵感来源于他在美国圣莫尼卡（Santa Monica）穆赫兰大道（Mulholland Drive）俯瞰到的夜晚城市灯光情景。他一时想不到用什么词来形容，因而使用了“电”前缀“electro-”，再附加上“-lite”后缀，巧合地形成了与“电解质”相近的词性。

3.3.3 光化学概念作为音乐作品的灵感来源

光化学是研究物质因受光的影响而产生化学效应的学科[73]。光化学的研究内容跟各种颜色直接相关。分子中的发色团吸收特定波长的光后，会反射或透射其他波长的光，赋予物质可见的颜色；荧光团在吸收特定波长的光后，会发出另一种波长的光，同样也能产生色彩的效果[74]。这些颜色都可以通过分子结构设计、元素选择来调整。结构色是光射入与尺寸规模与其波长将近的体系后，由于光的衍射、散射、干涉等作用产生的颜色[75]。通常，想要人工构建稳定的结构色，需要利用纳米化学方法构建体系。颜色是音乐作品的重要灵感来源。例如日本电子组合电音香水（Perfume）有一首《MY COLOR》[76]，用颜色来比喻每个人的特色，而个性的多样性则​成​为了社群和人际关系的基础，一如各种颜色组成了五彩缤纷的世界。

3.3.4 小结

显而易见，物理化学领域内复杂多变的概念，从多种角度滋养着音乐创作的灵感沃土。正如物理化学横跨广泛的研究领域，从中汲取灵感的音乐作品同样展现出主题的丰富多彩。

4. 结论

本文介绍了整体和具体的化学概念作为音乐作品创作灵感源泉的不同情况，并举出了多个音乐作品实例。可见，各式化学概念均可成为启发音乐创作的钥匙和导火索，一如化学无处不在地塑造着这个世界，“统治”着这个世界。音乐作品中涉及的元素很难逃开化学的范畴。值得指出的是，限于篇幅，本文所举出的实例只能算是冰山一角。这是一个化学被视为“生化环材”四大天坑专业的时代，这也是一个大众“谈化色变”的时代。希望通过本文展现出的化学与音乐之美妙交织，能在读者心目中重塑化学的形象，消除一部分刻板印象，激发读者对化学之美、之趣、之用的全新认知，让化学的魅力得以广泛传播。

参考文献

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说明

本期放送的AsapSCIENCE《The Science Love Song》已在上一期shownote中介绍。

致谢

感谢小杰、张桪为本文提供化学相关歌曲实例。

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