「海豚音」將幫助搜尋神秘外星人：外星智能生命模型

北京時間5月10日消息，據國外媒體報道，1961年，12位專家聚集在美國西佛吉尼亞州綠岸天文台（Green Bank Observatory），共同討論搜尋外星人的藝術和科學，一個叫做「海豚序列（Order of the Dolphin）」的團體從此誕生了！該專家團體包括涉及諸多科學領域的傑出人物，其中包括：3位諾貝爾獎得主、年輕專家卡爾·薩根（Carl Sagan），以及一位古怪的神經科學家——約翰·利萊（John Lilly）。

據悉，利萊非常著名，他曾試著與海豚進行對話。

正是利萊的海豚研究啟發了這個研究團體的命名，他認為，如果人類無法與動物進行交流，分享地球生物的主要進化歷史，那麼人類能夠識別某顆遙遠星球的信息則是「異想天開」。考慮到這一點，「海豚序列」的專家們開始著手研究人類的海洋哺乳動物同胞——海豚，或許它們能夠告訴我們如何與外星生物進行對話。

利萊的研究聚焦於物種間通信，地外文明探索研究所（SETI）曾多次探索該領域，但多次中途停止。目前，SETI的科學家再次關注物種通信，這一切歸功於信息理論和技術進步的最新應用，例如：鯨類聽覺和遙感技術設備（CHAT），這是一種能與海豚進行基本交流的水下計算機界面。1999年，SETI天文學家勞倫斯·多伊爾（Laurance Doyle）提議使用信息理論分析動物通訊系統，尤其是寬吻海豚的口哨聲音系統，此時海豚再次作為外星智能生命研究的一個重要模型。

自從利萊進行最初實驗以來，研究人員發現一些物種群體使用的交流方式接近於人類語言的複雜程度。是否動物通訊系統具有「語言」特徵，有點兒像英語或者漢語，這是一個倍受爭議的話題。爭議的關鍵在於如何界定人類語言的構成。

首先，語言不是天生具備的能力，而是後天通過文化教育掌握的。依據語言學家的觀點，通常情況下人類語言能使人們參考抽象概念或者不存在於當前環境的事物，創造出新的辭彙，並且製造出很長的語法句子。多數研究人員認為，海豚的吱吱叫聲和哨聲缺少許多語言特點。儘管如此，多伊爾辯論稱，海豚的交流方式仍然可以作為外星人交流的典範模型。例如：寬吻海豚使用「參考信號」，這意味著某些通信信號（聽覺、視覺或者其它信號）能與環境的特定方面進行對應。一些人認為，海豚的信號甚至可用於傳達情緒、性別或者海豚年齡等信息。它們的表達方式——吱吱叫聲和口哨，可能不像人類語言那麼複雜難懂，但是它們能傳達抽象信息。

多伊爾通過求助哈佛大學語言學家喬治·齊普夫（George Zipf），證實海豚信號並非隨機噪音，他發現海豚語言與人類語言存在驚人的共同之處：在大多數語言中，最常用單詞使用率是第二最常用單詞使用率的兩倍，是第三最常用單詞使用率的3倍，是第四最常用單詞使用率的4倍，以此類推。例如：在美式英語中，最常用的單詞是「the」，第二最常用單詞是「of」，它們分別占所有單詞使用率的7%和3.5%。

多伊爾說：「滿足齊普夫的法則似乎對研究複雜交流通信十分有必要，但這並不全面。」當人類語言單詞在曲線圖上對數性標繪出來，單詞使用頻率之間的關係形成的斜率為-1，齊普爾發現-1斜率普遍存在於書面和口頭語言中，例如：西班牙語和漢語。這種關係符合齊普爾法則。

像這樣的公式可使研究人員區分隨機雜訊中的有意義信號，如果一系列聲音沒有語義，那麼在曲線圖上標繪出來就是一條平坦線條，或者斜率為0，因為每個單詞都有可能隨機出現。另一方面，當斜率的絕對值超過-1，則表明單詞使用的冗餘度遠大於人類語言。

早期研究表明，海豚使用各種各樣的信號進行交流，但是科學家無法確定它們是否符合人類語言。如果進行驗證，海豚的信號至少應當符合齊普爾法則。為了驗證這一點，多伊爾和一些SETI同事研究了來自不同物種的通訊信號，其中包括：松鼠猴、植物棉株，以及海豚。最棘手的部分是如何將每個物種的信號分解成可分析單位，對於海豚而言，研究人員發現它們吱吱聲和口哨聲之間空隙沒有聲音，之後他們發現這些聲音的頻率不符合齊普爾法則。

如果海豚以接近人類複雜性的語言系統進行有意義的交流，這些聲音的頻率將產生-1的對數斜率，就像大多數人類語言一樣。因此，齊普爾和他的同事們繪製了一組人工飼養寬吻海豚的錄音記錄，這些海豚從幼年至成年一直處於觀察之中，結果顯示斜率為-0.95。齊普爾說：「這意味著『海豚語言』可能存在語法。為什麼會存在語法關係呢？首先，這種語法關係能夠使語言交流時恢復錯誤，這肯定具有存在價值。例如：人們通過使用拼寫規則能夠在一份拙劣的手稿中找到書寫錯誤的單詞。」

相比之下，松鼠猴的齊普爾斜率從未低於-0.6，這意味著它們的語言信號太隨機，無法顯示語法關係。對於棉株而言，它們通過釋放化學物質進行交流通信，其信號斜率接近於-1.6，這意味著信號太過冗餘。

齊普爾和同事證實，通信信號存在於一個複雜光譜中。這種數學工具可能是SETI智能過濾器第一階段，將有助於天文學家確定被攔截的宇宙噪音是否具有語言特徵。正如齊普爾和他的同事所說的那樣，或許研究外星人語言的最好起點是在我們地球的水世界，否則我們很可能將來自地外文明的首個「星際問候」當成毫無意義的噪音。

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