科研型語言實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與探索

魯 驥

（北京語言大學(xué)語言認(rèn)知科學(xué)學(xué)科創(chuàng)新引智基地，北京 100083）

0 引言

語言為人類獨(dú)有，是人類最高級的認(rèn)知功能，研究語言對探索人類的思維和精神世界具有重要意義。語言的研究方法除了常見的文獻(xiàn)法、內(nèi)省法、調(diào)查問卷、訪談和語料庫之外，利用科研儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究也得到了越來越多的應(yīng)用，因此建設(shè)專門用途的科研型語言實(shí)驗(yàn)室非常必要。由于歷史原因，科研型語言實(shí)驗(yàn)室無論從名稱到內(nèi)涵都呈現(xiàn)出多樣性，但在一定程度上也造成對內(nèi)缺少凝聚力、對外缺少合力?，F(xiàn)根據(jù)近幾年來建設(shè)和運(yùn)行科研型語言實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合在國內(nèi)多所高校相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)和交流，對以科研導(dǎo)向?yàn)橹?、以語言為研究對象的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)內(nèi)容等方面的階段性歸納，對當(dāng)前存在的問題提供一些思考和見解，旨在加強(qiáng)語言研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流，建立交流合作和對話的基礎(chǔ)。

1 科研型語言實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)

1.1 歷史源流

實(shí)驗(yàn)室根據(jù)功能分為科研型和教學(xué)型。“語言實(shí)驗(yàn)室（language laboratory）”原指進(jìn)行語音聲學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)場所，于上世紀(jì)20年代由美國學(xué)者沃爾茲（Ralph H.Waltz）提出［1］。我國最早的語言實(shí)驗(yàn)室是1925年北京大學(xué)成立的“語音樂律實(shí)驗(yàn)室”［2］。自上世紀(jì)70年代起，國內(nèi)高校普遍將開展外語聽力教學(xué)的場地稱為語言實(shí)驗(yàn)室［3］，這就使得專門用于科研的語言研究部門在命名時(shí)回避使用“語言實(shí)驗(yàn)室”的名稱，通常把技術(shù)手段或研究領(lǐng)域等元素融入其中，例如北京外國語大學(xué)的人工智能與人類語言重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京師范大學(xué)的漢字研究與現(xiàn)代應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室等。實(shí)際上，這一類實(shí)驗(yàn)室可統(tǒng)稱為“科研型語言實(shí)驗(yàn)室”，以示與目前教學(xué)用途的語言實(shí)驗(yàn)室有所區(qū)別。

1.2 多學(xué)科交叉

語言作為人類思考和表達(dá)思想的工具，具備心理、生理、物理、社會(huì)、文化等多方面屬性，來自不同領(lǐng)域的研究人員都能從各自角度研究語言，比如語言學(xué)、心理學(xué)（心理語言學(xué)）、生理學(xué)（生理語音學(xué)）、聲學(xué)（聲學(xué)語音學(xué)）、醫(yī)學(xué)（言語聽覺科學(xué)）、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（語言認(rèn)知）、社會(huì)學(xué)（社會(huì)語言學(xué)）、人類學(xué)（人類語言學(xué)）、計(jì)算機(jī)科學(xué)（自然語言處理）等。因此，語言實(shí)驗(yàn)手段非常豐富，包括語音學(xué)實(shí)驗(yàn)［4］、心理學(xué)實(shí)驗(yàn)［5］、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)［6］、語言教學(xué)實(shí)驗(yàn)［7］、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)［8］乃至動(dòng)物實(shí)驗(yàn)（例如：靈長類動(dòng)物［9］、南美栗鼠［10］）。此外，無論口語還是書面語，都會(huì)產(chǎn)生大量的文字、聲音、視頻資料，所以語言實(shí)驗(yàn)室也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè)，并且越來越多的使用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)可視化、元分析等方法。由于上述特點(diǎn)，理想的科研型語言實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是具有一定規(guī)模的實(shí)體科研部門，能夠提供從基礎(chǔ)的紙筆測試到前沿的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究手段，且可以協(xié)調(diào)多個(gè)學(xué)科的研究人員共同參與語言實(shí)驗(yàn)。

1.3 被試敏感度高

人類是語言的使用者，所以語言實(shí)驗(yàn)的主要研究對象是人類參與者（participant），稱為被試。受生理和心理因素的限制，人類被試對實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)任務(wù)非常敏感［11-12］，實(shí)驗(yàn)結(jié)果容易受到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和外部環(huán)境影響［13］。根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，語言實(shí)驗(yàn)覆蓋的被試群體非常廣泛：語言背景有母語者、外語學(xué)習(xí)者、雙語者、多語者；年齡上有新生兒、嬰幼兒、青少年、成年人、老年人；身體和精神狀況上有健康群體和失語癥、唇腭裂、聲帶損傷、聾啞、人工耳蝸植入、失歌癥、閱讀障礙、阿爾茨海默癥、自閉癥等病患人群。在這些被試中，一部分特殊群體對實(shí)驗(yàn)條件有特定要求。比如，嬰幼兒被試通常需要使用母嬰和游戲室等輔助性場地、有些患者需要家人陪伴等?？梢?，科研型語言實(shí)驗(yàn)室在研究群體上與心理學(xué)或醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室較為相似，所以在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，必須充分考慮與人有關(guān)的因素（human factors），營造對被試者人身安全和心理安全適合度更高、更能獲得有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的環(huán)境和條件。

1.4 主試依賴性強(qiáng)

人類語言表達(dá)的內(nèi)容極其豐富，但語言規(guī)則又較為模糊，這就使得研究語言的實(shí)驗(yàn)任務(wù)非常靈活，在設(shè)計(jì)、流程、材料和控制等方面的個(gè)性化尤為突出。為幫助被試者更好地調(diào)整情緒、理解并完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)過程往往需要主試（experimenter，即實(shí)驗(yàn)實(shí)施者）充分參與，并在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)現(xiàn)場情況控制實(shí)驗(yàn)節(jié)奏，或暫時(shí)中斷實(shí)驗(yàn)與被試進(jìn)行交流，或讓被試稍事休息。即使利用fMRI（功能性核磁共振成像）這一類需要具備操作資格后才能使用的設(shè)備，主試也需要經(jīng)常全程跟隨實(shí)驗(yàn)，無法完全交給實(shí)驗(yàn)技術(shù)員來完成。因此，語言實(shí)驗(yàn)在一定程度上不具備標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，實(shí)驗(yàn)的實(shí)施者都是科研人員，對主試要求高。這與理工類實(shí)驗(yàn)室可以委托給實(shí)驗(yàn)技術(shù)員完成實(shí)驗(yàn)有很大區(qū)別。

2 科研型語言實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

2.1 建設(shè)概況

根據(jù)科研型語言實(shí)驗(yàn)室的上述特點(diǎn)，北京語言大學(xué)從2016年起陸續(xù)建設(shè)了多所相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，其中以“語言習(xí)得與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”為代表。該實(shí)驗(yàn)室前身可追溯至1991年成立的“語音實(shí)驗(yàn)室”，目前以國家重點(diǎn)學(xué)科“語言學(xué)及應(yīng)用語言學(xué)”以及自設(shè)二級學(xué)科“語言認(rèn)知科學(xué)”為基礎(chǔ)，旨在探索語言學(xué)習(xí)的心理過程和神經(jīng)機(jī)制，研究范圍包括外國人學(xué)習(xí)漢語、中國人學(xué)習(xí)外語、中國兒童學(xué)習(xí)漢語、我國少數(shù)民族學(xué)習(xí)普通話和雙語者學(xué)習(xí)兩門語言等與語言學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容。設(shè)備總價(jià)值近千萬元，可以滿足多種語言實(shí)驗(yàn)需求，承擔(dān)著北京語言大學(xué)多個(gè)部門的各級各類科研項(xiàng)目、研究生學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)、語言實(shí)驗(yàn)技術(shù)工作坊、實(shí)驗(yàn)技術(shù)探索、國內(nèi)外合作與交流等任務(wù)。

2.2 硬件建設(shè)

專用實(shí)驗(yàn)設(shè)備是進(jìn)行語言實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)條件。近年來依托中央財(cái)政資金，實(shí)驗(yàn)室一方面保持常見的語言實(shí)驗(yàn)方法，比如實(shí)驗(yàn)語音學(xué)研究、語料庫研究、模擬課堂環(huán)境下的教學(xué)研究；另一方面又通過購置設(shè)備豐富了研究手段。①語音實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了升級改造，采購了新的錄音放音設(shè)備和服務(wù)器，引進(jìn)多導(dǎo)生理記錄儀、氣流氣壓儀、動(dòng)態(tài)電子腭位儀和電子聲門儀，將研究方法從語音聲學(xué)擴(kuò)展至生理學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)。②購置近紅外腦成像工作站、腦電工作站、眼動(dòng)工作站，分別建設(shè)了近紅外實(shí)驗(yàn)室、腦電實(shí)驗(yàn)室、眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)室等專門的實(shí)驗(yàn)用房，目前已能夠利用腦成像技術(shù)、神經(jīng)電生理學(xué)方法和心理學(xué)手段研究語言與大腦之間的關(guān)系，具備了開展多學(xué)科和跨學(xué)科語言實(shí)驗(yàn)的條件。

2.3 環(huán)境和配套設(shè)施建設(shè)

良好的內(nèi)部和外部環(huán)境可以營造令被試者身心舒適的實(shí)驗(yàn)條件，是保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信度和效度的重要環(huán)節(jié)［3］。為避免被試在接受實(shí)驗(yàn)時(shí)受噪聲干擾，實(shí)驗(yàn)室在選址時(shí)遠(yuǎn)離噪聲聲源。室內(nèi)環(huán)境也進(jìn)行了改造，使用軟性天花板、吸音板、吸音棉、中空石膏板、吸音門、復(fù)合地板等具有部分吸音或隔音功能的材料，并設(shè)置了獨(dú)立的被試間，不但可以較好收集被試反應(yīng)，還能夠滿足語音實(shí)驗(yàn)對錄音環(huán)境的要求。

在通風(fēng)、控制室溫和照明等方面，被試間不安裝空調(diào)和暖氣，但設(shè)有換氣扇，進(jìn)氣口布置在被試間外的空調(diào)出風(fēng)口附近，便利于提前給被試間降溫或供暖，避免在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生中央空調(diào)運(yùn)行的噪聲以及不適宜的溫度對被試產(chǎn)生心理或生理方面的影響。由于閱讀和書寫等實(shí)驗(yàn)任務(wù)對場地照明有很高的要求，所以被試間布置了可調(diào)光LED燈具，能夠滿足各類實(shí)驗(yàn)對環(huán)境燈光的要求?？紤]到主試需要隨時(shí)觀察被試執(zhí)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)的情況，在被試間跟主試所處的公共區(qū)域之間安裝了單向透光玻璃。

配套設(shè)施是支撐實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行的必要保障。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)了一間獨(dú)立的設(shè)備清洗室，用于腦電實(shí)驗(yàn)前被試清洗頭皮和清洗相關(guān)實(shí)驗(yàn)用品。另外，智能化系統(tǒng)可以提高實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行效率，實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了預(yù)約、門禁、監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多種功能集成的管理系統(tǒng)，不但提升了實(shí)驗(yàn)室開放共享的服務(wù)能力，同時(shí)也增強(qiáng)了安全管理能力。

2.4 人員配置和軟實(shí)力建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室的核心競爭力是科研團(tuán)隊(duì)。在梯隊(duì)建設(shè)方面，現(xiàn)有8位專職研究人員，全部具有語言學(xué)或心理學(xué)博士學(xué)位，其中2位具有正高級職稱、2位具有副高級職稱，其余4位為青年科研人員。團(tuán)隊(duì)年齡結(jié)構(gòu)合理、研究方向與語言密切相關(guān)，每人至少利用1種專用科研儀器設(shè)備開展研究，并且有多人熟練掌握多種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和分析方法，具有豐富的主試經(jīng)驗(yàn)。此外，為維持實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)行，還設(shè)置1個(gè)專職實(shí)驗(yàn)室行政主管崗位，并聘用了2位學(xué)生助管。

健全的規(guī)章制度是實(shí)驗(yàn)室順利并安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障。實(shí)驗(yàn)室制定了一系列管理和運(yùn)行辦法，重點(diǎn)建設(shè)人員、消防安全、設(shè)備操作規(guī)范化等方面規(guī)定。另有面向全校的開放與共享辦法、預(yù)約制度、準(zhǔn)入資格、安全教育培訓(xùn)、消防預(yù)案、使用臺(tái)賬和定期檢查制度等。

3 對科研型語言實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思考和建議

3.1 對內(nèi)形成凝聚力，打破學(xué)科隔閡

科研型語言實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)、運(yùn)行和發(fā)展過程中，主要面臨內(nèi)部和外部兩方面的問題。內(nèi)部問題在于業(yè)內(nèi)缺少凝聚力，無論在實(shí)驗(yàn)室的名稱和分類，還是在基本功能和基礎(chǔ)設(shè)備，既談不上標(biāo)準(zhǔn)、也缺少對話，甚至連“科研型語言實(shí)驗(yàn)室”的概念都很少有人提及。造成該問題的根本原因在于，學(xué)術(shù)組織方式以學(xué)科為天然壁壘，但語言研究的內(nèi)涵非常豐富，至少涵蓋了中國語言文學(xué)、外國語言文學(xué)、心理學(xué)3個(gè)一級學(xué)科，其外延還包括教育學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、人類學(xué)和社會(huì)學(xué)等。但是“語言學(xué)”（linguistics）并非一級學(xué)科，這就是使語言研究領(lǐng)域在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上至今沒有形成共識(shí)，通常分散在中文、外語、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)或言語病理學(xué)等不同部門下。形成合力需要打破學(xué)科之間的界限，應(yīng)以實(shí)體科研部門為基礎(chǔ)，吸納背景不同但研究對象相同、研究方法或相似或可以作為補(bǔ)充的人員組成科研團(tuán)隊(duì)，采取跨學(xué)科和多學(xué)科的方式聯(lián)合開展科研。

3.2 對外破除固有觀念，提升學(xué)科地位

科研型語言實(shí)驗(yàn)室面臨的外部問題是，即使語言研究已經(jīng)涉及到如此之多的學(xué)科，利用實(shí)驗(yàn)室方法研究語言仍然鮮為人知。這種無形的阻力和偏見使很多人對語言研究還停留在“一本書、一張紙、一支筆”就能開展研究的傳統(tǒng)印象上，以至于在科研型語言實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程中，往往要借用心理學(xué)、腦科學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、人工智能或計(jì)算機(jī)科學(xué)等名義才得以實(shí)現(xiàn)。其結(jié)果則又回到了上述提出的問題，進(jìn)一步加劇了語言研究領(lǐng)域內(nèi)的分野。

破除固有觀念并非朝夕之功。目前國家已提出建設(shè)“新文科”的教育戰(zhàn)略［14］，語言研究作為人文社科類學(xué)科中典型的交叉領(lǐng)域，非常符合今后的發(fā)展趨勢。因此，一方面要擴(kuò)大宣傳，讓學(xué)術(shù)界和教育界認(rèn)識(shí)到語言研究、特別是采取實(shí)驗(yàn)室方法探索人類語言，能夠代表“新文科”的前沿領(lǐng)域。另一方面語言研究界也需要堅(jiān)持做好研究工作，只有產(chǎn)生重大成果才能提升自身的學(xué)術(shù)地位、擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室方法研究語言的影響力。

3.3 形成建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造交流和共享?xiàng)l件

科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有可重復(fù)性，語言實(shí)驗(yàn)也不例外。但人類被試既存在個(gè)體差異和豐富的心理活動(dòng)，又容易受到外部環(huán)境影響，這就使語言實(shí)驗(yàn)面臨著可重復(fù)性問題考驗(yàn)。對于被試個(gè)體差異和心理活動(dòng)，通常采取選擇同質(zhì)群體方法來提高可重復(fù)性。但對于實(shí)驗(yàn)的外部環(huán)境，如對室內(nèi)噪聲、照明亮度、刺激音播放音量等方面的控制，目前還缺乏業(yè)內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［15］，這就存在額外因素干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的潛在風(fēng)險(xiǎn)［16］。

此外，各高?；蜓芯繖C(jī)構(gòu)里的科研型語言實(shí)驗(yàn)室之間缺少交流和對話，這無疑也在一定程度上阻礙了語言研究的發(fā)展。雖然業(yè)內(nèi)很多實(shí)驗(yàn)室都裝備了語音學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)或認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但在品牌、性能、配套軟件等方面存在差異，使得各實(shí)驗(yàn)室之間即使采取相同的實(shí)驗(yàn)范式，彼此之間的研究結(jié)果也無法橫向比較。另外，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理過程中往往有很多經(jīng)驗(yàn)性的因素，加之目前開源的第三方軟件在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程中得到很多應(yīng)用，以及有些研究人員還要使用計(jì)算機(jī)語言編寫個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)處理程序，這就造成每個(gè)實(shí)驗(yàn)室甚至每個(gè)課題組所掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法都不一致，無疑又為實(shí)驗(yàn)室之間的學(xué)術(shù)交流制造了障礙。面對這些問題，業(yè)內(nèi)應(yīng)充分交流，形成一致性意見，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，盡量降低無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性影響。在語言實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施方法、采集數(shù)據(jù)設(shè)備、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等方面也應(yīng)形成規(guī)范，改變現(xiàn)在各自為政的局面，創(chuàng)造對話和交流條件，這對于推動(dòng)科研型語言實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展至關(guān)重要。

4 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展與學(xué)科建設(shè)密切相關(guān)，條件優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)志著該學(xué)科或該領(lǐng)域發(fā)展日臻成熟。雖然以自然語言為研究對象的科學(xué)目前還沒有獨(dú)立成為一級學(xué)科，但其作為交叉領(lǐng)域已存在多年。因此，建設(shè)以科研為主要用途的語言實(shí)驗(yàn)室，對于廣義上的語言科學(xué)（language sciences）和“新文科”建設(shè)都是一種重要助力。