人類語言“超能力”是否與生俱來？

吳燕京

語言是人類獨有的交流方式。與動物的交流方式相比，人類的語言不但可以傳達更加豐富的信息，還能支持高級的思維活動。人類的語言雖然非常復(fù)雜，但是人卻不需要通過刻意的學(xué)習(xí)便能自然而然地掌握語言，仿佛語言是人類與生俱來的天賦。人類的語言天賦從何而來一直是科學(xué)界的未解之謎。近年來，腦科學(xué)的進展為揭開人類語言能力的奧秘帶來了新的曙光。

早期的語言學(xué)理論，認為人類學(xué)習(xí)語言的過程是通過條件反射機制完成的，即人通過刺激—反應(yīng)—強化的循環(huán)過程逐步掌握語音、詞匯和句法結(jié)構(gòu)，最終學(xué)會使用語言。例如，咿呀學(xué)語的嬰兒偶然發(fā)出類似成人講話的聲音，大人便會給予微笑、贊美等正面反饋。隨著孩子的話語愈加復(fù)雜，周圍的人則會糾正他的錯誤用語，鼓勵他運用合適的詞匯和語法。

然而，這種條件反射式的語言學(xué)習(xí)，要求人們對每句話進行逐一學(xué)習(xí)，這與人類語言的創(chuàng)造性相矛盾。這種創(chuàng)造性體現(xiàn)在人類可以通過不同詞匯和句法結(jié)構(gòu)的組合，形成無數(shù)新話語。例如，“我吃米飯”可以通過主語、謂語和賓語的替換變?yōu)椤澳愠悦罪垺薄八悦鏃l”“爸爸喝啤酒”等等。年僅幾歲的孩童便具備這種語言創(chuàng)造能力，能夠理解和使用從未接觸過的語言變化。顯然，早期條件反射式的語言學(xué)習(xí)觀點，無法解釋人類的語言創(chuàng)造能力。

上世紀50年代，語言學(xué)家喬姆斯基否定了條件反射機制，提出了語言先天性的觀點。他認為，人類具有一種先天語言機能，這種機能就像人體的一個器官，剛降生時便已預(yù)設(shè)于大腦中了。喬姆斯基將這一“器官”稱為“語言獲得裝置”。在這一裝置中存儲著某種人類語言所共有的規(guī)律性信息，即“普遍語法”。

“普遍語法”是被先天賦予的知識，人類可以通過“普遍語法”和有限的外界語言刺激，在短時間內(nèi)學(xué)會理解和使用從未接觸過的語言表達形式。喬姆斯基將這一語言的創(chuàng)造性特征稱為“轉(zhuǎn)換生成語法”。這一觀點極具影響力——在主觀上，它滿足了人類自詡為“萬物之靈”的心理需求；在客觀上，大量相關(guān)研究都發(fā)現(xiàn)了支持人類語言先天性假說的證據(jù)。

然而，基于“普遍語法”的學(xué)習(xí)模型，雖在解釋句法結(jié)構(gòu)等高級語言能力的創(chuàng)造性時具有說服力，但是卻在解釋基礎(chǔ)語言能力的獲得上捉襟見肘。人類是否也像通過“普遍語法”學(xué)習(xí)句法結(jié)構(gòu)一樣，通過某種先天性的知識在短時間內(nèi)獲得基礎(chǔ)語言能力？如果不能解答這一疑問，基于語言先天性觀點的理論便不能成立。

“聽”“說”“讀”“寫”是語言能力的四個組成部分，其中“聽”是語言的第一屬性，支持“聽”的語音感知能力是最基礎(chǔ)的，也是出生后最先獲得的語言能力。語音感知指的是分辨屬于語言聲音（即語音）和不屬于語言聲音的過程。為揭開人類語言能力起源的謎題，筆者以新生兒為研究對象，采用功能性近紅外光譜技術(shù)等先進的腦科學(xué)實驗方法，研究了新生兒的語音感知能力和語音學(xué)習(xí)的過程。

首先，新生兒接觸語言環(huán)境的時間非常短暫，因此可以最大限度地考察語言能力的先天性。其次，處于生命最早階段的新生兒幾乎沒有表達能力，也無法接受實驗人員的指示，而功能性近紅外光譜技術(shù)可以接收和分析人腦被動加工信息時產(chǎn)生的神經(jīng)信號，從而解決了新生兒無法自主反饋的問題。

實驗精挑細選出絕大多數(shù)人類語言中所共有的“a”“o”“e”“i”等單元音作為刺激材料。單元音是構(gòu)成人類語音的最小單位，也是一個單詞中的核心部分。從理論上來說，基于單元音的感知反應(yīng)是人類最基礎(chǔ)的語言能力。

語音感知能力是否具有先天性？是否遵從“普遍語法”的發(fā)展規(guī)律？通過腦科學(xué)的研究方法，研究者第一次把語音感知能力的學(xué)習(xí)過程和規(guī)律特征清晰地展現(xiàn)出來，填補了相關(guān)研究的空白。

為了確保嚴謹性，實驗人員將正向播放的單元音和逆向播放的單元音在相同條件下交替播放給新生兒。正向播放的單元音是人類正常講話時產(chǎn)生的聲音，即語音；而將同一個單元音逆向播放就形成了與之對等的反向聲波，即非語音。如此便可以控制其他混淆變量，系統(tǒng)地對比新生兒的語音和非語音感知反應(yīng)。

實驗分三個階段進行。在第一階段中，75名出生2到5小時的健康足月新生兒被隨機分為實驗組、主動控制組和被動控制組，并在相同條件下給予語音和非語音刺激。結(jié)果顯示，語音刺激和非語音刺激所引起的神經(jīng)信號高度重合，說明三組新生兒都無法分辨語音和非語音。

第二階段中，實驗人員將第一階段使用過的單元音正向和逆向交替播放給實驗組的新生兒，而將另一組未使用過的單元音用相同方法播放給主動控制組的新生兒，以此考察新生兒是否可以通過短時間的學(xué)習(xí)獲得語音感知能力。同時，研究者也得以考察人類的語音學(xué)習(xí)過程是否遵循喬姆斯基理論中“普遍語法”的發(fā)展規(guī)律。例如，當新生兒通過學(xué)習(xí)對“a”和“o”產(chǎn)生語音感知反應(yīng)后，是否也會自動對“i”和“e”產(chǎn)生類似反應(yīng)？

結(jié)果顯示，經(jīng)過幾小時的持續(xù)學(xué)習(xí)，語音刺激和非語音刺激在實驗組新生兒的大腦中產(chǎn)生了顯著的神經(jīng)分離，即不同的神經(jīng)信號反應(yīng)，說明實驗組新生兒已獲得基本的語音感知能力，可以分辨正逆播放的單元音。

值得注意的是，語音學(xué)習(xí)過程沒有給新生兒任何反饋，只是重復(fù)地播放語音和非語音刺激。因此，新生兒的語音感知能力并不是通過行為主義的刺激—反饋—強化機制獲得的，而是大腦對外界刺激的自然反應(yīng)。這個結(jié)果說明，人類剛出生時，負責(zé)語音感知的神經(jīng)系統(tǒng)就已達到一定的發(fā)育程度，支持新生兒通過外界語音刺激學(xué)習(xí)基本的語音。

然而，在學(xué)習(xí)了另一組單元音后，主動控制組的新生兒仍然無法分辨第一階段使用過的單元音。他們的神經(jīng)信號反應(yīng)和被動控制組新生兒的完全一致，后者在實驗的第二階段沒有接受任何刺激。這說明，新生兒獲得語音感知能力的過程和喬姆斯基提出的“普遍語法”的原則不同——新生兒對部分語音感知的能力并不通用至所有，即使是單元音這種核心的語音音素。

在實驗的第三階段，三組新生兒都不接受任何刺激，只是在完全安靜的環(huán)境中睡覺。睡眠監(jiān)測系統(tǒng)確保每個新生兒至少完成一個2.5小時的深度睡眠周期。這樣做的目的，是檢驗實驗組新生兒在第二階段表現(xiàn)出來的語音感知能力，是語音學(xué)習(xí)的效果還是神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)。若是前者，這種學(xué)習(xí)效果應(yīng)當具有持續(xù)性；反之，實驗組新生兒的神經(jīng)分離性結(jié)果將隨著安靜的睡眠而消退。

結(jié)果顯示，實驗組新生兒的神經(jīng)分離性結(jié)果不減反增：第三階段中，語音刺激和非語音刺激所引起的神經(jīng)信號的差異比第二階段更大了。與之相對應(yīng)，主動控制組和被動控制組的新生兒在第三階段的結(jié)果和第一、二階段的一致，沒有體現(xiàn)出任何語音感知能力的變化。這說明，人類的語音感知能力可以實現(xiàn)自我強化，在沒有外界語音刺激的情況下，已經(jīng)習(xí)得的語音感知能力也會在安靜的睡眠中得到強化。

近年來，腦科學(xué)方法在實證研究中的運用極大推動了語言學(xué)理論的發(fā)展，解決了過去幾十年研究難以考證的問題，為揭開人類語言能力的起源之謎帶來了新的曙光。

語音感知能力是否具有先天性？是否遵從“普遍語法”的發(fā)展規(guī)律？通過腦科學(xué)的研究方法，研究者第一次把語音感知能力的學(xué)習(xí)過程和規(guī)律特征清晰地展現(xiàn)出來，填補了相關(guān)研究的空白。

研究發(fā)現(xiàn)，雖然人類剛降生時不能分辨語音和非語音，但是僅僅通過短暫的學(xué)習(xí)，新生兒便可以獲得語音感知能力。這說明語言感知能力與語法學(xué)習(xí)一樣具有很強的先天性。然而，人類的語言天賦比之前認識到的更加復(fù)雜——與句法結(jié)構(gòu)不同，人類需要通過接觸外界語音刺激，逐個學(xué)習(xí)組成人類語言的語音，從而獲得完整的語音感知能力。高級語言能力的學(xué)習(xí)有“普遍語法”的規(guī)律性知識起指導(dǎo)作用，而基礎(chǔ)語言能力則是通過“點對點式”的逐一學(xué)習(xí)掌握的。

更重要的是，由于研究對象是出生當天的新生兒，這就把人類語言學(xué)習(xí)的起點拉回到了生命的最開端。這個結(jié)論挑戰(zhàn)了當前主流的語言學(xué)觀點。例如，美國科學(xué)院院士、語言學(xué)家帕特里夏·庫爾認為，嬰兒出生后6到8個月才具備語音感知能力。

另外，根據(jù)喬姆斯基的觀點，“普遍語法”的存儲場所——“語言獲得裝置”，是存在于人腦中的一個“器官”。那么它的物理基礎(chǔ)，即負責(zé)學(xué)習(xí)語言的神經(jīng)機制，是怎樣的呢？

腦科學(xué)技術(shù)也對這一問題進行了解答。實驗中運用的功能性近紅外光譜技術(shù)是基于光譜成像原理的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，具有相對平衡的時間分辨率和空間分辨率。通過這項技術(shù)的應(yīng)用，研究者不僅觀測到了新生兒語音感知信號的強度變化，也發(fā)現(xiàn)了這些信號的神經(jīng)來源，從而揭示了負責(zé)新生兒語音學(xué)習(xí)的腦機制。

這個腦機制由一個復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成，其核心部分是一個稱為“感知運動環(huán)路”的系統(tǒng)。在成年人的大腦中，“感知運動環(huán)路”負責(zé)在對話過程中協(xié)調(diào)“聽”和“說”。對于正在學(xué)習(xí)講話的小孩，它的主要作用是支持語言學(xué)習(xí)中的語音模仿過程。

眾所周知，模仿大人說話是孩子學(xué)習(xí)說話的重要方法，但其要求孩子具有一定的發(fā)音能力。根據(jù)美國科學(xué)院院士、耶魯大學(xué)教授理查德·阿斯林的觀點，1到3歲是兒童通過模仿大人說話學(xué)習(xí)單詞和簡單句型最快的階段。從發(fā)育階段來看，出生當天的新生兒顯然不具備語言模仿能力，但是他們會下意識地嘗試重復(fù)所聽到的聲音，研究者將這種現(xiàn)象命名為“沉默性模仿”。

通過反復(fù)的“沉默性模仿”，新生兒逐漸學(xué)會了區(qū)分可能重復(fù)的聲音和不可能重復(fù)的聲音，最終獲得了區(qū)分語音和非語音的感知能力。從基礎(chǔ)語言能力的學(xué)習(xí)機制來看，負責(zé)語音模仿的“感知運動環(huán)路”系統(tǒng)，就是喬姆斯基理論中“語言獲得裝置”在人類大腦中的物理坐標。

語言能力是人與動物最大的區(qū)別。人們一直在探索語言能力的起源，如同一個擁有“超能力”的人試圖解釋自己的“超能力”從何而來。起初，語言先天性理論為解答這個問題打開了一扇門，但是當我們向門里望去時，卻看不到一條清晰的路。

腦科學(xué)的發(fā)展為人們一點點撥開迷霧，解釋了人類在生命伊始便具備的語言能力的物理機制，佐證了語言先天性的觀點，填補了從理論假設(shè)到科學(xué)依據(jù)的空白。未來的語言學(xué)研究將會以主觀的概念性思考為引導(dǎo)，以客觀的實證研究為基礎(chǔ)，進一步解開人類語言的奧秘。

◎ 來源|光明日報