動物們到底在“說”什么？

南木

還記得電影《杜利特醫生》嗎？神奇的杜利特醫生聽得懂動物們的語言，能和它們自由交談。當然，這只是童話。長久以來，語言都被認為是人類所獨有的。在過去數十年，不少學者相信，相比起人類復雜的語言，動物們的語音系統更為簡單……

動物的發音遵循簡單的馬爾可夫鏈

馬爾可夫鏈因俄羅斯數學家安德烈·馬爾可夫得名，用來描述只受有限個過去事件影響的一串過程。該過程中，在給定當前知識或信息的情況下，只有當前的狀態用來預測將來，過去對于預測將來是無關的。推而廣之，只有有限個事件能決定接下來會發生什么。

這樣的系統不僅簡單易研究，而且還意味著，如果發出新聲音的過程滿足這個特點，不需要太多“腦力”記得過去的音就能做到。

“‘動物的發聲順序遵循馬爾可夫鏈這個假設，興起于諾姆·喬姆斯基1957年出版的《句法結構》一書，”論文的作者，劍橋大學動物學系的阿里克·克爾什鮑姆博士介紹道。“這本書里，”克爾什鮑姆接著說，“喬姆斯基將‘正則文法（相當于馬爾可夫鏈）和‘上下文無關文法區分開，并且認為后者是真正語言的基本特性。因為動物沒有語言，當時人們假設，它們之間的交流所符合的，一定是更簡單的馬爾可夫結構。”

然而，這個判斷就像一條咬著自己尾巴的蛇——因為人們確信動物沒有語言，于是用簡單的馬爾可夫鏈來研究它們的語音系統，而出于馬爾可夫過程和人類語言的使用過程相差太大，大家進一步覺得動物沒有語言。不過，只要多分析一些動物叫聲的錄音，也許這個循環就會被打破。“我們這項工作誕生于美國田納西諾克斯維爾國家數學與生物合成研究所組織的一個國際研討會。”克爾什鮑姆回顧道，“（會上）一些研究者提出，他們研究的物種貌似語音序列并不那么‘隨機。我們隨后答應去分析這些物種的數據。”

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

研究人員收集了以上七種動物的叫聲并加以分析。研究者們將音頻抽象成了數據序列，并選取了《哈姆雷特》作為人類語言的語料庫，一同與計算機中對各種過程的模擬進行比對分析。

從動物的“話”到人類的語言

結果表明，除了猩猩和蹄兔，幾乎所有的動物都屬于非馬爾可夫的“更新過程”——這個過程相比馬爾可夫過程要求更多的對過去的記憶。

“更新過程與馬爾可夫過程類似，但一旦新元素被選擇，更新過程能允許這些元素形成任意長的重復。”克爾什鮑姆介紹道，“這很重要，因為這打破了馬爾可夫過程最基本的假設，也即未來的事件只由過去的有限個事件決定。”

人類語言的復雜性遠非馬爾可夫過程能描述，而這項研究表明不少動物的語音系統也不是簡單的馬爾可夫鏈。這能說明它們的“話”是人類語言的某種原型嗎？

克爾什鮑姆不這么認為：“據我們所知，沒有動物具有和‘原語言類似的東西。這是語言演化之謎的一部分。” 由于大部分情況下，研究者們無從得知動物們想表達什么意思，故而也無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鍵之謎在于，人類的語言是怎么從極為簡單的起源演化而來的，而中間觀察不到過渡。”克爾什鮑姆指出，“我們的結果不一定能表明動物有和我們類似的話語系統，但確實能說明這個演化上的突躍并沒有之前想象的那樣，跨度大得不現實。”