专家观点||论语言的生物属性及语言演化

提要：

对语言（官能）生物属性及其演化的探究是Chomsky（2007）为新时代“生物语言学”（biolinguistics）研究规划的任务，具有重要的理论与现实意义，但怎样有效推进此类研究仍在不断完善之中。本文以简述生物语言学发展历史为起点，从众多研究成果中挑选两个紧扣语言生物属性与演化的重要方面，梳理不同理论时期，尤其是当前最简方案生物语言学对此类重要问题的思考。本文力图展现生物学研究怎样与语言研究有机结合，探索人类语言的生物基础及演化动因，展示此类研究成果的应用价值。

关键词：语言（官能）；对比生物学；神经科学；基因学；演化；语言习得

1.引言

生物语言学即采用生物学等研究中的方法或手段将语言官能（the Faculty of Language）当作生物体进行研究，也就是研究人类语言的生物属性。这一跨学科的研究范式可以追溯至20世纪50年代末期，当时Chomsky、Lenneberg以及Salvador Luria（诺贝尔生理学或医学奖获得者、分子遗传学家）等语言学家和生物学家首度合作，探究语言的生物学基础。尔后，Lenneberg（1967）出版现代生物语言学研究的奠基之作——《语言的生物基础》；麻省理工学院在1974年首次召开由会议组织者Massimo Piattelli-Palmarini称作“生物语言学”的国际会议。这些首创成就引领了20世纪90年代专业协会的成立与专业刊Biolinguistics的创办（2006），也标志着生物语言学这一跨学科研究范式进入新的发展阶段。  

在这一研究范式下，对人类语言生物属性的探究主要从对比分析人类语言与其他生物交际系统之间的差异展开，如鸟鸣、蜜蜂交流以及猿类的信号系统。基本的假设是，尽管人类语言表面上与其他动物的交际系统有类似之处，但人类所获得内在语言知识以及相应的语言行为在数个关键方面与其他动物交际系统有明显的差异。为了解释这些差异，不同学科背景的学者从人类基因天赋、物种的生物性成熟过程以及生物性成熟过程与促成不同物种发展的经历之间的互动出发，进行了长达数十年的探索，如Jacob（1977）、Grodzinsky 等（1985）、Jenkins（2000 ；2004）、Di Sciullo和Boeckx（2011）、Berwick 和 Chomsky（2016）、Friederici 等（2017）、Chomsky 等（2017），取得了丰硕的成果。

这些着力探索人类语言生物属性或语言演化的研究，从首先对研究目标持有不确定性，初步对人类语言生物属性形成有效的认知，到目前借助生物学（如基因研究）、大脑神经科学以及理论语言学等相关成果继续推动这一跨学科研究向纵深拓展，大大促进了对人类语言本质属性的认识。对探究人类语言研究中的“洪堡特问题”（建构产出意义与声音组配的生成语法）、“柏拉图问题”（解释语言习得；更高目标为超越解释充分）、“达尔文问题”（探索语言官能怎样演化）、“布鲁卡问题”（探寻心智属性如何通过大脑组织结构实现）以及“笛卡尔问题”（如何使用I-语言）（参见 Chomsky，2007 ：14-15），有着十分重要的意义。据此，有效梳理、剖析以上五个与人类语言生物属性及语言演化相关的研究成果，有助于了解生物语言学研究的现状与问题，以及未来的发展潜力。限于篇幅，本文围绕语言学与生物学交叉研究的成果展开，重点论述两个核心问题：语言（官能）是超越其他进化的能力而涌现出来的，还是由发展条件、生物物理属性决定的，也就是说，构成语言基础的神经与计算构件是人类语言独有还是与其他认知系统共享的；其次，基因在语言官能演化过程中扮演了怎样的角色。

2. 语言的内在神经生物基础

理性主义者认为，语言官能依存于大脑之中固有的神经生物系统，与外部原始语言数据互动形成个体语言。因此，人类语言具有由神经生物属性决定的内在属性，并非只是文化、一般神经与认知能力综合作用的结果，亦即并非从三者之中涌现出来。这一观点在生物语言学研究中从神经、生物基因的角度得到了充分的论证。

在生物语言研究范式下，人类语言的形式结构，并不接受参考一般心理或行为系统的规则进行阐释（Piattelli-Palmarini，2018）。这就是说，由语言官能生成的结构或者语言官能本身具有独特的属性。Chomsky（2010 ：46认为：“研究语言（官能）本质与演化，可以简要总结为在多大程度上‘T假设’（接口+递归=语言）是准确的。”这一观点体现了语言学与生物学研究的共融：形式与功能、单体发育（ontogeny）与种系发育（phylogeny）等生物学所关注的问题在生物语言研究中可以找到相应议题。呈现“T假设”（“强式最简假说”，Chomsky，2001）精髓的当前最简方案框架下的语言官能架构设计就是例证之一（见图1）

以上模拟复杂语言计算过程的简洁图式自然为生物学家熟识。具体而言，狭义句法产出意义和声音组配的表达式，前者在概念–意向系统中解读（取消逻辑式层面的运算），后者由感知–运动系统处理。虽然狭义句法像生物机制一样，具备有限的计算能力，但一定会生成意义与声音配对的表达式，实现“有限手段的无限运用”，满足生物学上的设计要求。与此同时，如同由约二万五千个基因构成的人类基因组不能、也不必精确编码大脑神经元与神经元之间的联通线路（Cherniaket al., 2004），狭义句法也不必规定具体语言的语序，而完全将语序确定归因于语言团体所允许的生物上的有限可能性（即参数设置的可能形式，Piattelli-Palmarini，个人交流）与发声系统的物理性制约（不能同时说两件事）（Di Sciullo et al.，2010）。如果这一设想言之成理，就可以在阐释语言多样性的过程中达到超越充分解释的理想水平。

除核心狭义句法外，概念–意向系统须满足大脑内在的其他认知功能：释义与推理（参见Chomsky，2005等）；感知–运动系统的设立是为了满足强加在语言产出与感知上的生物性要求。即为满足感知时听觉系统的结构与功能，以及产出表达式时发声器官声道的结构与功能（Di Sciullo et al.，2010）。总之，语言专属的强式最简设计体现了人类生物基因为什么使普遍语法的核心——狭义句法（“狭义语言官能”，Hauser et al.，2002）呈现为目前的状貌，也说明了设立“广义语言官能”（Hauser et al.，2002）在生物学上的考虑。从这个意义上说，由语言的生物属性决定的语言专属构架设计便是最优化的。

尽管不同学者对于词法与句法是否相同有不同的看法（下文详述），在狭义句法运算中，使用递归运算组合原子构件单位产出更大的层级结构，以及使用已经生成的层级结构生成更复杂的层级结构是没有争议的。由此，递归运算可以产出无限的层级结构。在当前最简方案生物语言学研究中，具体实现无限递归组合运算的操作为合并（Merge），这一“可能唯一的普遍语法原则”（Chomsky，2007 ：20），超越了递归纯粹作为任何有限输出系统（如数学与音乐）的一般属性的特点，将同一层级上的两个姐妹成分组合成一个运算单位，再与其他成分组合更复杂的层级结构。在合并操作过程中，不同原子构件单位携带的特征是不对称的，相互之间形成子集或超集的关系，成为合并打破结构对称、驱动计算的动力。如果运算中的构件单位携带的特征是对称的，就无法为各自携带的句法–形态特征赋值，生成的短语、句子等表达式难以加标（labeling），导致无法辨认。这一过程与当前生物学中的“进化–发育”（evo-devo）研究是相通的：通过对生物性表达时机等的调节，相同生物基因产出无数不同的生命形态；亦类似生物学中体型呈现（body plan）中的形态切分（morphological segmentation），打破对称，塑造不同的外形（DiSciullo et al.，2010）。

对于合并本身而言，它的出现可能是因为非洲东部原始人群中某一个体经受了基因突变（Hauser et al.，2002 ；Chomsky，2016）［不同观点参见Pinker 和Jackendoff（2005）］。这一生物性状的改变使某些个体获得相应的优势，获得这些优势的个体从同类中胜出，逐渐将这一属性传播开来。当前脑神经研究为这一设想提供了相应的佐证：“语言（官能）演化可能（至少部分）是自动适应大脑体积绝对增加的结果”（Striedter，2006 ：10）。这就是说，生物演化过程中某些微小生物性状的变异可能引发个体大脑神经回路的重组（rewiring），递归合并就此形成，“赋予个体实施复杂思维、计划等内在思维能力”（Chomsky，2007 ：22）。在此意义上，思维活动衬托出合并的重要价值。虽然可以想象，“导致合并出现的突变可以发生在人类以外的任何有机体之上，但合并若不与思维相关，则毫无意义可言”（Chomsky，2014 ：14）。更为重要的是，Friederici等（2017）证实了布鲁卡区（Broca’s area）中后部布罗德曼区（posterior portion Brodmann area，BA44）为实施合并运算时激活的脑区。这就说明合并运算具有坚实的神经基础。

在当前最简方案生物语言学研究范式下，词库也扮演了十分重要的角色（虽有反对词库存在的观点）。词库由功能语类（词项）与实义词项等构成。Chomsky（2001 ：10）将词项上所组装的特征分为三类：（1）音系特征；（2）语义特征；（3）形式（句法）特征。功能语类与实义词项各自组装本身的特征。前者被认定为决定语言构架的“基因”，这是因为，“基因”中的“DNA”成分为决定语言表型（phenotype）多样性的形式特征（集）。从更微观的层面上看，构成合并运算的原子单位是由特征簇构成的词项。从这个意义上说，就如同世界只存在一种起始于基因（DNA序列）的动物一样，世界上也只存在一种由特征构成的语言（共享形式特征集合）。换句话说，正如人类共享99.9%的基因中的DNA序列一样，人类语言共享一套形式特征集，只是有的语言像基因显示其生物属性一样采用显性表达，有的语言则选择隐性表达。

词项上的“形式特征能够产生句法作用（syntactic effect）”（Chomsky，2001 ：11）。语言之间的差异归因于中心语上某一形式特征的有无（Chomsky，1995），进一步具体化为词项上所组装的形式特征的差异（Chomsky，2001 ；2008 ；2014）。语言的多样性亦是通过选择不同的特征或者特征组合，设置微观词汇参数的过程（“Borer-Chomsky”猜想）。这似乎指出了参数设置的必然逻辑终点（或许还有其他选择），因为这种转变可能涵盖更多的经验事实，走出“以原则为基础所预测的‘参数链化’（parametric cluster）在语言习得中并未完全出现”（Guasti，2002 ：151-183）的困境。儿童获得母语至少涉及一次性地从所有语言共享的特征{F}中选择某一特征子集[F]，一次性地将所选择的形式特征置于词库，并建构容纳具体语言词项的词库（Chomsky，2000 ；2004）。二语、外语习得也可以形式特征为发端，综合本身独有的特点推进（参见毛眺源，2016）。语言的多样性在源头上达到了（超越）充分解释。

这种考量与从生物学角度解释生物形态的多样性有异曲同工之妙，似乎真正在讨论语言形态多样性的过程中达到超越充分解释的水平。Jacob（1977 ：1165）认为：“有机体之间的差异不是源自基因本身生化结构的变化，而在于其复杂调节回路（regulatory circuits）的突变。”这就是说，“调节机制的微小变化可能会引起表型（phenotype）的巨变”（Jenkins，2013 ：8）。Sherman（2007 ：1875）也同样认为：“许多原生动物具有相同的基因组，但彼此之间表型差异甚大，原因在于它们对发育程序实行了不同组合。”因此，在生物演化发育过程中，调节机制是导致表型差异的关键因素。正是由于这种生物多样性与语言丰富表型之间的一致性，使得当前最简方案生物语言学研究中的原则与参数定义有了以上新的变化，将语言表型的多样性归因于内在因素（形式特征）与外在第三要素原则共同作用的结果。也正是这一原因，McGilvray（2013）认为，语言习得问题的充分解释必须以引入原则与参数模型为前提；自然主义崇尚的简洁方法，须在胜任解读第三要素对语言演化与个体语言发展做出贡献的最简方案框架中实现。只有这样，完成语言研究的基本任务与生物学研究才能真正融为一体，全面实施使用自然主义的方法研究语言。

如上文所述，词库中的运算和句法运算是否存在区别一直是一个很有争议的话题。当前对语言习得与大脑皮层左右分区功能的研究表明，这一问题似乎也可以从潜在的生物基因差异上找到答案。一般而言，所有右利手的大脑左半球侧化为处理句法的区域。这是语言处理的不对称性在生物学上较为常见的证据。但是，Bever（1983 ；2013）在Luria（1970）等研究失语症的基础上有了新的发现。Luria（1970）等指出，有左利手家庭成员的右利手（混合家庭）比都为右利手家庭（统一家庭）的右利手更多地使用右脑处理语言。Bever（1983 ；2013）进一步发现，来自混合家庭的右利手读取词汇比句子结构更容易，反之，来自统一家庭的右利手则读取句法比词汇更轻松，这说明在右半脑进行的语言处理可能具体与词库有关。而且，来自混合家庭的右利手的语言学习关键期比来自统一家庭的右利手来得早一些（Ross &Bever，2004），似乎表明来自混合家庭的右利手的语言习得以词汇而非句法推进（Di Sciullo et al.，2010）。fMRI研究与以上发现吻合：来自混合家庭的右利手在处理词汇任务时右半脑激活了更大的范围（Bever，2009）。从以上研究可以得知，句法与词汇处理都有各自的神经与生物基础；当然，不论句法与词库操作是否存在差异，两者都有神经与生物基础。

此外，特殊的神经认知障碍案例研究表明，语言官能独立于其他心理能力。有关儿童语言发展中的“特定型语言障碍”（specific language impairment，SLI）的研究就是很具说服力的相关证据之一。特定型语言障碍一般分为两类：与记忆障碍相关与语言障碍相关。语法方面的特定型语言障碍包括句法、词汇、音系以及语用方面的缺失。患有“语法特定型语言障碍”（Grammatical SLI）（van der Lely, 1999）的儿童的语言发展出现偏误（暂时或持续至7—8岁），并不是一般认知与感知能力出现问题，如一般认知缺陷、一般学习障碍、听力不佳、记忆力差、感官或环境剥夺（deprivation）以及情绪障碍等，而是相关基因的生物性状出现问题，导致明显的句法障碍。例如，Wexler（1998 ；2010）描述了儿童语言发展中存在的“任意不定阶段”（the optional infinitive stage）：（两岁前）儿童在习得语言过程中大量省略时态标记，使用“根句不定式”（root infinitives），即使外部环境中接触到的语料大都是有定的；随后出现有定动词与不定动词的混用，最后能掌握规则，正确使用有定动词。“任意不定阶段”在多种语言习得中存在，如丹麦语、荷兰语、英语、法罗语、冰岛语、挪威语、瑞典语、法语、爱尔兰语、俄语、巴西语、葡萄牙语和捷克语（由于某些原因，在儿童习得意大利语、西班牙语、加泰罗尼亚语、泰米尔语和波兰语研究中没有发现这一现象）（Piattelli-Palmarini，2018）。这种省略是非常具体的，不是语素或者动词的简化，更不是儿童自己制造的（如用有定代替无定：*She liked to walks.）。此类语法或屈折语素产出上的困难被证明与生物基因有关（Rice et al.，1995 ；Wexler et al.，2004）。Falcaro 等（2008）进一步阐释了时态标记发展与16号染色体的特定型语言障碍区域联系，称之为“特定型语言障碍基因II”。由此，尽管可能需要谨慎看待存在与无限基因型相关的染色体区域，以上研究也的确说明可能找到与语言处理中某个方面相关的基因区域。从这个意义上说，能够确定与特定型语言障碍相关的基因成分或区域，也就充分证明了内在主义（nativism）有关语言习得的基本观点：人类习得、使用语言是具备坚实的生物基因基础的。生物发育决定的特定型语言障碍随着生物体的发展和语言器官逐渐成熟会逐渐消失。像编码颜色感知与运动控制的基因发生变异会导致某种障碍一样，负责语言的基因或区域发生变异或发育出现异常时，也会导致出现异常的生物性状，产生具体的语言障碍。

3. 语言演化基础的现代基因学阐释

在探讨基因与语言官能关系的研究中，已经发现与语言官能各模块有各种关联的基因已经过百。这为当前生物语言学研究基于对生物多态（polymorphisms）的认识，探索正常基因的变异与语言能力特定损伤或语言行为特定障碍的对应关系奠定了基础。生物多态性指同一物种的同一种群中存在两种或多种明显不同的表型，与遗传变异和适应等相关。从这个角度探讨基因在语言演化中的作用，我们就可获知现代基因学研究与语言官能演化之间怎样形成因果式的互动关系。

一直以来，学界很少从比较生物学或动物研究的角度了解语言。这主要是认定语言具有物种专属的特性以及个体之间语言表型具有统一性的缘故。一般而言，基因影响语言的经典研究主要集中在对异常语言表达或失语症研究之上。但自Darwin开始，演化分析的要义在于对比分析与承认个体之间的差异，这就导致近几年来，个体之间的差异与共存演化分析（concomitant evolutionary analysis）被真正当作研究语言生物属性的一个方面（Di Sciullo et al.，2010）。从而，具有不同学科背景的研究者致力于验证基因影响个体“语言器官”的发育及语言产出，以及揭秘个体基因构成的差异与语言能力及产出的关系，或者着力在典型性的语言发展中验证与基因有关的具体变异（如句法有定性、自闭症等与基因遗传的关系），获得了不少成绩与教训。对基因FOXP2和语言之间的关系探究就是典型的例子。

从FOXP2入手分析基因对语言演化的影响遵从从生物学上对复杂、多基因遗传性状的分析方法，开启了一种从基因与功能上精准分析语言的方法。FOXP2对语言的影响，来自发现一个名为KE的英国家族几代人所表现的“发展性言语运动障碍（developmental verbal dyspraxia）。这种障碍与“孟德尔式点突变”（Mendelian point mutation）相关，患者不能完好发出语音，读出音节和词。这种障碍也影响其他语言与非语言能力，如书面语言和音系工作记忆（Watkins et al.，2002）。尽管对确切的外显语言障碍症状有争议，但研究者们都接受患者无能力协调口腔运动这一事实。原因不是肌力不足或者瘫痪，而是大脑无法指挥相关身体部位做出相应动作。据此，研究者最后确认了问题基因——FOXP2，并完成克隆与测序，使之成为首个被发现影响语言的基因（Hurst et al.，1990 ；Lai et al.，2001 ；Devanna et al.，2014）。从而FOXP2成为研究（语言）生物演化中“叉头盒”（Forkhead box—FOX蛋白）转录因子基因系列中的一员，该类基因的蛋白质产品与DNA互动，调节其他的基因（Piattelli-Palmarini & Uriagereka，2011）。   

FOXP2的发现似乎打开了了解基因是怎样影响语言个体或整体属性发育、演化的具体“遗传之窗”，似乎提供了一种践行基因学与演化分析使用比较方法、对比分析不同物种的可能，化解了使用比较分析方法研究人类语言的挑战（因为没有其他动物真正拥有人类语言的表型）。但稍后的研究发现，FOXP2基因的蛋白转录本可能并不直接涉及语言的核心运算。例如，有语言障碍的个体亦有控制连续运动的障碍，即不限于句法（Hauser & Bever，2008）。研究其他一般脊柱动物的结果也表明，FOXP2（小写区别于人类）涉及鸣禽（songbirds）对啼声产出、学习与感知（Webb & Zhang，2005），在季节性学习啼声时期FOXP2表达增加；同样，在与学习啼声相关脑区抑制FOXP2导致幼年草雀模仿啼声不准确（Haesler et al.，2007）。这就说明，FOXP2涉及感知–运动系统中运动控制，以及计划较高级的连续动作。据此类推，FOXP2应该与负责产出流利语言的感知–运动系统高度相关。但综合众多相关的研究结果，暂为比较妥当的结论可能是，FOXP2本身还是对学习运动技能而非语言来说是关键的。

Di Sciullo 等（2010）总结了作为最大、最复杂的调节基因之一的FOXP2相对于语言演化的数个关键发现。首先，先前在动物研究中明确按照“一种基因一种行为表型”解释FOXP2的图景，已替换为更为细致的“分子网络系统观”（molecular networks system view）（Fisher & Scharff，2009）（即生物系统中不同水平、不同层面的单位形成相互作用的网络）。其中，处于下游的认知系统受FOXP2的影响。KE家族所表现的词与非词的重复障碍也表明FOXP2基因调节成分与工作记忆之间的联系。此外，上述研究中鸣禽的基因表达说明FOXP2在顺利处理内部结构后，在将复杂层级结构转变为线性结构以及重构中扮演了重要角色。Vernes 等（2008）发现FOXP2可以急剧减少负责人脑皮层发育的CNTNAP2基因（接触蛋白相关蛋白2）的成分（如DNA），以及阐释了这一基因与具有遗传性的无意义词重复之间具有显著的量化关联。立足于此，Piattelli-Palmarini和Uriagereka（2011）论证了这一基因区域刚好与患有自闭症儿童的语言延迟有关。

目前，Xu 等（2018）通过分析敲除FOXP2的小鼠，确定FOXP2在颅骨形成或骨重塑中的作用，FOXP2在软骨中的选择性消融破坏了幼犬的发声。综合FOXP2在大脑回路中对运动技能与口语的作用，Xu 等（2018）认为FOXP2能够在与语言和直立行走相关的神经和解剖适应的共同进化中作出贡献。这一发现重新燃起了研究者看待FOXP2与语言演化关系的更为积极的一面：能否将动物与人类（语言）的研究连成一体，通过测试动物模式来发现人类（语言）的特点。显而易见，这种设想是否能够真正成为普遍接受的研究方法还不能确定，因为不断有关于这一复杂基因系统的细节被发现，推动学界不断更新对FOXP2与语言关系的认知。但无论如何，在分析FOXP2以及由FOXP2调节的基因的研究上取得的经验与成就，为形成一种有效的模式展示怎样通过基因研究揭开人类语言的复杂表型奠定了基础，极大地推动了现代（进化）生物语言学的研究。

4 结语

4.结语

生物语言学研究将语言（官能）与生物学研究有效地统一起来。据此，本文以语言官能架构与运算机制分析为起点，按照生物学家熟悉的研究方法将语言官能架构设计、运算机制等与生物学研究进行对比分析，说明人类语言依存的神经生物属性的来源。同时，本文分析了语言演化与基因的互动关系，借助生物学研究手段阐释语言作为具备基因基础的生物现象，说明基因在语言演化中的重要作用，积极回答开篇设定的两个方面的重要问题。但是，有关语言的神经基质（substrate）这一生物语言学研究中的重要方面，本文未能深入触及，留待以后探讨，例如表观遗传学（epigenetics）下语言本质与演化的研究。毋庸多言，任何在对比生物学、基因学、理论语言学等相关方面取得的成果，都将进一步推动学界探讨语言的生物属性，丰富生物语言学研究的内容与夯实生物语言学研究的基础。更具现实意义的是，推动相应研究成果的转化与应用，如治疗自闭症与特定型语言障碍等，这更有利于完善这一跨学科研究范式，充分挖掘这一研究范式的各种价值。

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毛眺源，2016，中国英语学习者导句语类 (C) 习得研究。北京外国语大学博士论文

作者简介

毛眺源，麻省理工学院语言学与哲学系博士后。研究兴趣:句法学、语言习得、语义语用接口、生物语言学。

本文来源：《语言学研究》2019年第1期，感谢毛眺源教授的支持！