海豚互相命名,它们通过咔哒声和口哨声交流它们的生活或鲨鱼和人类带来的危险。它们还将有用的知识片段从母亲传给孩子,例如如何捕鱼或如何逃跑。然而,如果它们拥有与我们相同意义上的语言,它们不仅会传递少量的信息,还会将这些信息汇集成关于世界的广泛知识体系。经过几代人的积累,基于两个、三个或多个组成部分的巧妙实践、复杂知识和技术将会发展起来。海豚将拥有历史——有了历史,它们将了解其他海豚群体的旅程和想法,任何一个个体都可以从几百年前的另一个个体那里继承一段语言,比如一个故事或一首诗。那只海豚将通过语言,被另一只海豚的智慧所触动,而那只海豚在其他方面早已逝去。
只有人类才能完成这种壮观的时间旅行壮举,正如只有人类才能穿透平流层或烤草莓奶油蛋糕一样。因为我们拥有语言,所以我们拥有现代技术、文化、艺术和科学探究。我们有能力提出诸如“为什么语言是人类独有的?”这样的问题。尽管我们在学习说话或手语时继承了累积的天赋,但我们尚未找到一个好的答案。但是,一个由大脑科学家、语言学家、动物研究人员和遗传学家组成的多样化团队正在着手解决这个问题——因此,我们比以往任何时候都更接近真正的理解。
一个无法回答的问题
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
长期以来,语言被认为是人类独有的。但是,试图弄清楚究竟如何以及为什么会这样,却出奇地成为禁忌。在19世纪60年代,巴黎语言学会禁止讨论语言的进化,伦敦语文学会在19世纪70年代也禁止了它。他们可能想要遏制不科学的推测,或者这可能是一项政治举动——无论如何,随之而来的是一个多世纪以来对这个话题的紧张不安。诺姆·乔姆斯基是麻省理工学院极具影响力的语言学家,几十年来,他一直对语言进化相当不感兴趣,他的态度对该领域产生了寒蝉效应。在1990年代初期,在澳大利亚墨尔本参加一个本科语言学课程时,我问我的讲师语言是如何进化的。我被告知语言学家不问这个问题,因为它实际上不可能回答。
幸运的是,仅仅几年后,来自不同学科的学者开始认真地研究这个问题。早期对语言进化的严肃研究揭示了一个令人困惑的悖论:语言显然、明显地、是人类独有的。它由极其复杂的相互关联的规则集组成,这些规则用于组合声音、单词和句子以创造意义。如果其他动物拥有相同的系统,我们很可能会认出来。问题是,在花费了相当长的时间并采用了广泛的方法后,我们似乎无法在自身中找到任何独特之处——无论是在人类基因组还是在人脑中——来解释语言。
可以肯定的是,我们已经发现了对人类独有且对语言很重要的生物特征。例如,人类是唯一能够自愿控制喉部的灵长类动物:这使我们面临窒息的风险,但也使我们能够清晰地发音。但是,似乎为语言设计的设备永远无法完全解释其巨大的复杂性和实用性。
悖论似乎越来越不在于语言本身,而在于我们看待语言的方式。长期以来,我们一直沉迷于一种突然的、爆炸性的转变的想法,这种转变将仅仅是猿类变成了我们。变态的想法与一系列同样戏剧性的想法并行不悖。例如:语言是一种完全独立的特征,与其他类型的精神活动几乎没有共同之处;语言是改变一切的进化适应;语言被写入了人类的DNA。我们一直在寻找一个关键的生物事件,该事件在大约5万年前将复杂的语言带入了存在。
来自遗传学、认知科学和脑科学的发现现在正汇聚在一个不同的地方。看起来语言不是一种卓越的适应。它也没有编码在人类基因组中,也不是我们优越的人类大脑的必然产物。相反,语言是从一系列能力平台上发展出来的,其中一些能力非常古老,与其他动物共享,只有一些能力是比较现代的。
与动物对话
动物研究人员首先挑战了将语言定义为人类独有属性的观点。正如比较心理学家海蒂·林恩所指出的那样,我们真正确定人类语言独一无二的唯一方法是探索其他动物的能力。有趣的是,几乎每次研究人员提出人类可以做某些其他动物不能做的事情,因为人类拥有语言时,研究都表明,一些动物可以在一定程度上、至少在某些时候做到这些事情。
以手势为例。有些是个人化的,但许多是我们的语言社区甚至所有人类共有的。很明显,语言是作为一种交流系统的一部分进化而来的,手势也在其中发挥作用。但是,具有里程碑意义的工作表明,黑猩猩也会以有意义的方式做手势。迈克尔·托马塞洛,现任德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的名誉教授,和他的同事们已经表明,所有种类的类人猿都会等到它们引起另一只猿的注意后才会发出信号,并且它们会重复没有得到它们想要的回应的手势。黑猩猩拍打地面或拍手以引起注意——就像一个好斗的人类可能会举起拳头一样,它们会转动头顶上的手臂(通常是攻击的前奏)作为对竞争对手的警告。
即便如此,托马塞洛的实验室发现,猿类非常不擅长理解人类指示物体位置等信息的指向手势。指向——或者更确切地说,是完全理解它的能力——是否代表了语言进化中的关键一步?这一说法让林恩感到荒谬,她曾与倭黑猩猩一起工作,这些倭黑猩猩现在在猿类认知和保护倡议组织。她说:“我的猿类一直都理解我指向的东西。”但是,当她在埃默里大学耶克斯国家灵长类动物研究中心用黑猩猩进行指向实验时,她惊讶地发现那里的猿类根本不太理解她的指向。然后她回到她实验室里的倭黑猩猩那里并对它们进行了测试。它们都理解了。

著名的非洲灰鹦鹉亚历克斯可以识别并命名大约100种不同的物体,以及它们的颜色、纹理和形状,并且可以通过诸如“想回去”之类的句子来表达他的愿望和意图。黑猩猩也可以被教会使用人类语言。图片来源:Getty Images
林恩得出结论,指向猿和非指向猿之间的差异与生物学无关。倭黑猩猩被教导使用简单的视觉符号与人类交流;黑猩猩没有。“是那些没有以同样方式接触过人类的猿类无法理解指向,”她解释说。
据林恩说,倭黑猩猩是由人类教导的事实已被用来驳斥它们的能力,就好像它们受到了某种污染一样。对鹦鹉、海豚和其他动物的语言研究也因同样的原因而被否定。但是林恩认为,由人类训练的动物提供了宝贵的见解。如果具有不同大脑和不同身体的生物可以学习一些类似人类的沟通技巧,这意味着语言不应被定义为完全是人类的,并且与动物世界的其他部分脱节。此外,虽然语言可能受到生物学的影响,但它不一定由生物学决定。对于倭黑猩猩来说,是文化,而不是生物学,造成了关键的差异。

来源:“语言结构起源中的文化与生物学”,西蒙·柯比著,载于《心理学公报与评论》,第24卷,第1期;2017年2月;图表作者:Federica Fragapane
基因密码
以前被认为是人类语言独有的一部分的能力清单实际上很长。它包括语言的各个部分,例如单词。绿猴使用类似单词的警报呼叫来发出特定类型的危险信号。另一个关键方面是结构。因为我们有句法,所以我们可以产生无限数量的新句子和含义,并且我们可以理解我们从未听过的句子。然而,斑胸草雀的歌曲中具有复杂的结构,海豚可以理解词序的差异,甚至一些野生猴子似乎也使用一种类型的呼叫来修饰另一种。该清单延伸到认知类型,例如心理理论,即推断他人心理状态的能力。海豚和黑猩猩都非常擅长猜测对话者的意图。甚至是被认为独有的数字思维能力也变得无关紧要——蜜蜂可以理解零的概念,蜜蜂和恒河猴可以数到四,据报道,在中国用于捕鱼的鸬鹚可以数到七。
该清单包括基因。著名的FOXP2基因,曾经被称为语言基因,确实是一个影响语言的基因——当它发生突变时,它会扰乱发音——但它也发挥其他作用。没有简单的方法来梳理出不同的影响。荷兰奈梅亨马克斯·普朗克心理语言学研究所的遗传学家西蒙·费舍尔说,基因对于理解语言是如何进化的至关重要,但“我们必须考虑基因的作用。”为了非常简要地说明一个极其复杂的过程:基因编码蛋白质,蛋白质然后影响细胞,细胞可能是形成神经回路的脑细胞,正是这些回路负责行为。“可能存在一个基因网络,对句法处理或熟练地说话很重要,”费舍尔解释说,“但不会有一个单一的基因可以神奇地编码一套能力。”
不再完全独特的人类特征清单也包括大脑机制。我们正在了解到,神经回路可以发展出多种用途。最近的一项研究表明,一些语言学习的神经回路也可能用于记忆列表或获得复杂的技能,例如学习如何驾驶。果不其然,动物版本的相同回路被用来解决类似的问题,例如,在老鼠中,导航迷宫。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的认知神经科学家迈克尔·阿比卜指出,人类创造了“一个物质和精神世界,其复杂性日益增加”——然而,无论孩子出生在有蒸汽火车的世界还是有iPhone的世界,他或她都可以在没有生物学改变的情况下掌握其中的一部分。“据我们所知,”阿比卜说,“地球上唯一能做到这一点的脑类型是人脑。”然而,他强调,大脑只是一个复杂系统的一部分,其中包括身体:“如果海豚有手,也许它们可以进化出那个世界。”
的确,理解人类世界不仅需要身体中的大脑,还需要一群大脑作为人类社会世界的一部分进行互动。阿比卜将此称为EvoDevoSocio方法。生物进化影响个体的发展和学习,个体学习塑造文化的进化;反过来,学习可以被文化塑造。要理解语言,必须将人脑视为这些系统的一部分。阿比卜说,语言的进化是多因果的。没有一个开关被拨动:有很多开关。而且它不是一下子发生的,而是花费了大量的时间。
文化革命
文化也对爱丁堡大学语言进化中心主任、认知科学家西蒙·柯比起着至关重要的作用。从一开始,柯比就对这样一个想法着迷:语言不仅是我们从他人那里学到的东西,而且是代代相传的东西。反复学习的行为对语言本身有什么影响?
柯比着手通过设计一种全新的探索语言进化的方法来测试这个问题。他没有研究动物或人类,而是构建了说话者的数字模型,称为代理,并给它们输入杂乱无章的随机语言字符串。他的人工智能代理必须从其他代理那里学习语言,但随后它们也必须教其他代理语言。然后,柯比滚动了数代学习者和教师,以了解语言可能如何变化。他将这项任务比作电话游戏,其中消息从一个人传递到下一个人,依此类推,最终消息通常与原始消息大相径庭。
柯比发现,他的数字代理倾向于在其输出中产生比其输入中接收到的更多的结构。即使他最初给它们的语言字符串是随机的,有时偶然地,一个字符串可能看起来略微有序。至关重要的是,代理们注意到了这种结构,并将其概括化。“学习者,如果你愿意的话,在他们的输入中幻觉出结构,”柯比说。在看到原本没有结构的地方存在结构之后,代理们然后在他们所说的话中再现了更多的结构。
柯比指出,这些变化可能非常微小,但经过几代人,“这个过程会滚雪球”。令人兴奋的是,不仅代理的语言在许多代之后开始看起来越来越结构化,而且出现的结构类型看起来也像是自然人类语言中发生的结构的简单版本。随后,柯比尝试了各种不同的模型,并给它们提供了不同种类的数据,但他发现“语言结构的累积累积似乎总是发生,无论我们如何构建模型。”正是反复学习的熔炉创造了语言本身。
现在,柯比正在通过让人们甚至动物重复他们学到的东西,在现实生活中重新创建他的数字实验。他发现结构确实以这种方式进化。这一发现更令人兴奋的意义之一是,它有助于解释为什么我们永远无法确定正确的单一基因或突变或大脑回路来解释语言:它根本不存在。语言似乎是从生物学、个体学习以及语言从一个个体到另一个个体的传播的结合中产生的。这三个系统以完全不同的时间尺度运行,但当它们相互锁定在一起时,就会发生一些非凡的事情:语言诞生了。
自从语言进化领域活跃以来,在短短的时间内,研究人员可能尚未达到圣杯:一个解释语言的明确事件。但他们的工作使这种追求变得有些无关紧要。可以肯定的是,语言可能是地球上最独特的生物特征。但它比任何人可能预测的都更加脆弱、偶然和偶发。