動(dòng)物們到底在“說(shuō)”什么？

南木

還記得電影《杜利特醫(yī)生》嗎？神奇的杜利特醫(yī)生聽(tīng)得懂動(dòng)物們的語(yǔ)言，能和它們自由交談。當(dāng)然，這只是童話。長(zhǎng)久以來(lái)，語(yǔ)言都被認(rèn)為是人類所獨(dú)有的。在過(guò)去數(shù)十年，不少學(xué)者相信，相比起人類復(fù)雜的語(yǔ)言，動(dòng)物們的語(yǔ)音系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單……

動(dòng)物的發(fā)音遵循簡(jiǎn)單的馬爾可夫鏈

馬爾可夫鏈因俄羅斯數(shù)學(xué)家安德烈·馬爾可夫得名，用來(lái)描述只受有限個(gè)過(guò)去事件影響的一串過(guò)程。該過(guò)程中，在給定當(dāng)前知識(shí)或信息的情況下，只有當(dāng)前的狀態(tài)用來(lái)預(yù)測(cè)將來(lái)，過(guò)去對(duì)于預(yù)測(cè)將來(lái)是無(wú)關(guān)的。推而廣之，只有有限個(gè)事件能決定接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么。

這樣的系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)單易研究，而且還意味著，如果發(fā)出新聲音的過(guò)程滿足這個(gè)特點(diǎn)，不需要太多“腦力”記得過(guò)去的音就能做到。

“‘動(dòng)物的發(fā)聲順序遵循馬爾可夫鏈這個(gè)假設(shè)，興起于諾姆·喬姆斯基1957年出版的《句法結(jié)構(gòu)》一書，”論文的作者，劍橋大學(xué)動(dòng)物學(xué)系的阿里克·克爾什鮑姆博士介紹道?！斑@本書里，”克爾什鮑姆接著說(shuō)，“喬姆斯基將‘正則文法（相當(dāng)于馬爾可夫鏈）和‘上下文無(wú)關(guān)文法區(qū)分開(kāi)，并且認(rèn)為后者是真正語(yǔ)言的基本特性。因?yàn)閯?dòng)物沒(méi)有語(yǔ)言，當(dāng)時(shí)人們假設(shè)，它們之間的交流所符合的，一定是更簡(jiǎn)單的馬爾可夫結(jié)構(gòu)。”

然而，這個(gè)判斷就像一條咬著自己尾巴的蛇——因?yàn)槿藗兇_信動(dòng)物沒(méi)有語(yǔ)言，于是用簡(jiǎn)單的馬爾可夫鏈來(lái)研究它們的語(yǔ)音系統(tǒng)，而出于馬爾可夫過(guò)程和人類語(yǔ)言的使用過(guò)程相差太大，大家進(jìn)一步覺(jué)得動(dòng)物沒(méi)有語(yǔ)言。不過(guò)，只要多分析一些動(dòng)物叫聲的錄音，也許這個(gè)循環(huán)就會(huì)被打破?！拔覀冞@項(xiàng)工作誕生于美國(guó)田納西諾克斯維爾國(guó)家數(shù)學(xué)與生物合成研究所組織的一個(gè)國(guó)際研討會(huì)。”克爾什鮑姆回顧道，“（會(huì)上）一些研究者提出，他們研究的物種貌似語(yǔ)音序列并不那么‘隨機(jī)。我們隨后答應(yīng)去分析這些物種的數(shù)據(jù)?！?/p>

他們研究的動(dòng)物有十姊妹雀（又叫孟加拉雀）、卡羅山雀、犬吻蝠、巖蹄兔、短肢領(lǐng)航鯨、逆戟鯨和紅毛猩猩?！半m然這個(gè)物種列表不一定能代表所有的動(dòng)物，但它們確實(shí)涵蓋了很大范圍的門類；”克爾什鮑姆說(shuō)。

研究人員收集了以上七種動(dòng)物的叫聲并加以分析。研究者們將音頻抽象成了數(shù)據(jù)序列，并選取了《哈姆雷特》作為人類語(yǔ)言的語(yǔ)料庫(kù)，一同與計(jì)算機(jī)中對(duì)各種過(guò)程的模擬進(jìn)行比對(duì)分析。

從動(dòng)物的“話”到人類的語(yǔ)言

結(jié)果表明，除了猩猩和蹄兔，幾乎所有的動(dòng)物都屬于非馬爾可夫的“更新過(guò)程”——這個(gè)過(guò)程相比馬爾可夫過(guò)程要求更多的對(duì)過(guò)去的記憶。

“更新過(guò)程與馬爾可夫過(guò)程類似，但一旦新元素被選擇，更新過(guò)程能允許這些元素形成任意長(zhǎng)的重復(fù)?！笨藸柺蝉U姆介紹道，“這很重要，因?yàn)檫@打破了馬爾可夫過(guò)程最基本的假設(shè)，也即未來(lái)的事件只由過(guò)去的有限個(gè)事件決定?！?/p>

人類語(yǔ)言的復(fù)雜性遠(yuǎn)非馬爾可夫過(guò)程能描述，而這項(xiàng)研究表明不少動(dòng)物的語(yǔ)音系統(tǒng)也不是簡(jiǎn)單的馬爾可夫鏈。這能說(shuō)明它們的“話”是人類語(yǔ)言的某種原型嗎？

克爾什鮑姆不這么認(rèn)為：“據(jù)我們所知，沒(méi)有動(dòng)物具有和‘原語(yǔ)言類似的東西。這是語(yǔ)言演化之謎的一部分?！?由于大部分情況下，研究者們無(wú)從得知?jiǎng)游飩兿氡磉_(dá)什么意思，故而也無(wú)法在表意層面做出更多分析。

“我們和其余工作者試圖解碼的關(guān)鍵之謎在于，人類的語(yǔ)言是怎么從極為簡(jiǎn)單的起源演化而來(lái)的，而中間觀察不到過(guò)渡?！笨藸柺蝉U姆指出，“我們的結(jié)果不一定能表明動(dòng)物有和我們類似的話語(yǔ)系統(tǒng)，但確實(shí)能說(shuō)明這個(gè)演化上的突躍并沒(méi)有之前想象的那樣，跨度大得不現(xiàn)實(shí)?！?