從發聲系統和腦的演化看人類的語言能力

語言之於人類，就好比破繭之於蝴蝶，遷徙之於候鳥，本能習之，本能為之。

動物之間，雖也能交流，也能傳遞和收取同類發出的信息，但動物的交流系統和人類的語言之間的區別，就好比人的原地起跳和鳥的振翅高飛之間的區別，不可同日而語。

鳥的飛翔，蜜蜂的舞蹈，蝙蝠的雷達，都有其生物基礎。那麼，人類語言的生物基礎有哪些呢？是什麼讓我們具有了使用和習得語言的能力呢？我們今天來簡單聊一聊人類發聲系統和大腦構造上的一些演化而來特點。

大家想必都說過繞口令吧？什麼「灰化肥會揮發」啊，「牛郎戀劉娘」啊，「七巷漆匠用了西巷錫匠的錫」啊啥的。人類的舌頭如此靈光，能夠發出各種區別極其細微的音，還能把它們靈活地串在一起；而我們的近親，猿，只能發出短而深沉的低喘，與「伶牙俐齒」徹底無緣。為什麼會這樣呢？大約在5萬年以前，人類演化出區別於猿的一個重要聲道特點，低位喉(lowered larynx)（不是「低位猴」啊）–––就是我們的喉(larynx)位於整個聲道更低的位置（下圖）[1-3]。這個變化有兩個重要好處。第一，更大更清晰的發音；第二，給發聲器官更大的活動空間。但低位喉也絕對是一把雙刃劍，其弊端就是人類吃東西嗆到的風險大大增加了[1-3]。這是因為低位喉造成「氣的通道」和「食的通道」相隔太近，一不小心食物就會跑錯地方（下圖），尤其是一邊吃飯一邊說話的時候；猿則沒有這個苦惱。原來什麼論語里「食不言寢不語」的教誨還是很有科學依據的嘛。

更大更清晰的發音：喉位於一個更低的位置就使得喉下面的氣管(trachea)更短；人的發聲主要是從肺部出來的氣息通過氣管到達喉部，引起喉部聲帶振動；當中間這個氣息傳播通道––氣管––更短的時候，產生的共鳴就更小，發出的聲音就會更大更清楚。

發聲器官更大的活動空間：低位喉就意味著舌頭等發聲器官的活動空間更大，靈活移動的舌頭使得發出各種相近但不同的聲音有了可能。

根據達爾文的理論，生物演化都是朝著有利於生存的方向進行的。那麼，古人類是腦子進水了才會演化出低位喉這種可能導致被食物嗆死的特徵么？如果你考慮到「說話」帶來的好處，也許就不會覺得我們的祖先傻了。人類最大的生存優勢並不在於吃飯和發聲是否能同時進行，而在於合作；能夠「說話」極大地提高了合作的可能性、效率和準確性。我還是很為我們的祖先感到自豪噠～當然，嚴謹地說，他們自己說了不算哈，是「自然」在選擇嘛。

能夠「說話」自然是好，但是，嚴格來說，這樣的聲道構造對於人類的語言能力既不充分也非必要。不必要是因為有手語的存在，人類語言的習得和使用可以完全通過另一個渠道進行。手語是語言，不是手勢！手語是語言，不是手勢！手語是語言，不是手勢！重要的事情說三遍。

不充分是因為光有適合「說話」的聲道構造，沒有健康發育的腦，遠不足矣賦予我們語言能力。談到腦和語言，我總是充滿敬畏的，因為我們對此實在是知之甚少。腦神經學和語言學的發展半個世紀以來一直分開進行，近十年才開始互相借鑒，任重道遠。在這裡我只簡單說說我所了解的進化上人腦和猿腦的區別。

最顯而易見的區別就是大小。在哺乳動物里，腦的大小和身體的大小一般是成比例的；但是，根據在哺乳動物里的平均「腦身比」和人類平均身高算出來的人腦的大小僅僅是人腦實際大小的七分之一到五分之一[4]。也就是說，在哺乳動物的世界裡，人就是一個「大腦怪」。大小絕對不能決定一切，但也絕對是智力的一個重要指標。擁有較大腦子的動物，相比於腦子比較小的東西，確實表現出更多的學習能力[5]。演化過程中，隨著人腦體積的增加，並非所有的腦結構都出現了同比增長。其中體積增長最多的是大腦(cerebrum)和大腦新皮層(cerebral neocortex)[6]。人腦的結構（下圖），非常粗略地說，包括大腦，小腦(cerebellum)和腦幹(brain stem)。其中大腦是演化過程中最新的部分——很多動物只有腦幹，或者腦幹和小腦；而大腦中，新皮層又是演化過程中最新的。大腦新皮層中包括了負責計劃、判斷、情感、邏輯思考等高級思維的額葉(frontal lobe)，和負責聲音信號處理和信息分析的顳葉(temporal lobe)。這兩個皮層在整個新皮層中是體積增加最多的[6]。這兩個皮層區里有被認為是語言的中樞的布羅卡區(broca』s area)和韋尼克區(wernicke』s area)。也就是說，演化過程中人腦中出現最顯著增長的區域或許是與語言相關的。學者認為，這些變化或許是人類演化出語言能力的重要生物基礎。另外，人腦中控制發聲器官和肢體的新皮層區域與腦幹中的運動核(motor nuclei)之間的連接比猿的相應連接要強很多[7, 8]。學者認為，這些連接更強或許是解釋人類能夠「說話」或者「打手語」而猿則不行的原因之一。

參考文獻

[1] Lieberman,P., 1984.The biology and evolution of language.Cambridge, MA: Harvard University.

[2] Lieberman,P., & McCarthy, R., 2007. Tracking the evolution of language and speech: comparing vocal tracts to identify speech capabilities.Expedition, 49(2),pp. 15-20.

[3] Lieberman,P., 2007. The evolution of human speech: Its anatomical and neural bases.Current Anthropology, 48(1),pp. 39-66.

[4] Schoenemann,P. T., 2006. Evolution of the Size and Functional Areas of the Human Brain.Annual Review ofAnthropology 35, pp.379–406.

[5] Deacon, T. W.,1997.The symbolic species: The co-evolution of language and the brain.New York: W.W. Norton.

[6] Schoenemann,P. T., 2012, Evolution of Brain and Language.Evolution of the Primate Brain: From Neuron to Behavior. Amsterdam: Elsevier, pp. 443-459.

[7] Jurgens, U.,2002. Neural pathways underlying vocal control. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 26, pp.235–258.

[8] Jurgens, U.,& Alipour, M., 2002. A comparative study on the cortico-hypoglossal connections in primates, using biotin dextranamine.Neuroscience Letters, 328, pp.245–248.

作者簡介

馬里蘭大學語言學博士，現於波士頓大學做發展心理語言學研究。學術女一枚，貓奴一隻，吃貨兼時尚追求者。

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