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欧洲椋鸟能够学习句法模式

2026-10-03 13:40 蒂莫西·Q·根特纳 加州大学圣地亚哥分校 阅读 0
核心摘要: 最新研究表明,欧洲椋鸟能够学习复杂的句法模式,这一发现挑战了人类语言独特性的传统观点,揭示了动物在语言处理能力方面的潜力。

欧洲椋鸟——长期以来被认为是一种技艺高超的鸣鸟和模仿专家——现在可能还会获得“语法大师”的声誉。

最新研究表明,这种三盎司重的小鸟能够学习以前被认为是人类独有的句法模式。

由加州大学圣地亚哥分校心理学助理教授蒂莫西·Q·根特纳(Timothy Q. Gentner)领导的研究,发表在《自然》杂志四月号上,展示了椋鸟能够对由递归、中心嵌入语法定义的声学序列进行分类的能力。

递归中心嵌入是人类语法的一个共同特征,它允许通过在句子中插入单词和从句来创造新的(且语法正确的)表达——理论上没有限制。例如,“俄狄浦斯统治底比斯”可以变成“杀死父亲的俄狄浦斯统治底比斯”或“在从德尔菲回来的路上遇到的父亲的俄狄浦斯统治底比斯”,等等。

乔姆斯基语言学家认为,这种递归中心嵌入是人类语言的普遍特征,而且,处理这种特征的能力构成了独特的人类语言能力的计算核心。

根特纳表示:“我们的研究反驳了传统观点,即人类语言的独特性在于理解这些模式的单一能力。如果鸟类能够学习这些模式规则,那么它们的使用并不能解释人类语言的独特性。”

这项研究还与2004年W·特库梅塞·菲奇(W. Tecumseh Fitch)和马克·D·豪瑟(Marc D. Hauser)基于棉头狨猴未能学习类似语法模式的结论相矛盾。

合著者丹尼尔·马戈利亚什(Daniel Margoliash)表示:“这一结果重新激发了对灵长类动物语言处理进化基础的探索,最令人兴奋的是为我们提供了一个动物模型,以更深入地探讨这些语言方面。”

根特纳和他的合著者创建了遵循两种不同模式规则的人工椋鸟歌曲:一种是“上下文无关”规则,允许在声学序列中间插入声音,是递归中心嵌入的最简单形式;另一种是“有限状态”规则,认为这种规则能够解释所有非人类的交流,只允许在字符串的开头或结尾附加声音。

研究人员利用椋鸟歌曲中多样的声音,使用来自一只雄性椋鸟的八种不同“鸣叫”和八种不同“咕噜声”的录音,构建了总共16首人工歌曲。其中八首遵循上下文无关序列AnBn(即AABB或咕噜声-咕噜声-鸣叫-鸣叫),八首遵循有限状态(AB)n(即ABAB或咕噜声-鸣叫-咕噜声-鸣叫)。

然后,研究人员教会11只成年鸟区分这两组歌曲,使用经典的强化技术。当它们听到上下文无关组的歌曲时,鸟儿会因啄击按钮而获得食物奖励,而在听到有限状态组的歌曲时则需保持不动。

经过10,000到50,000次试验的几个月后,九只椋鸟最终学会了区分这些模式。

当用遵循相同规则的不同组合的咕噜声和鸣叫进行测试时,椋鸟的表现远超随机水平,这表明它们学习了抽象模式,而不仅仅是记住了特定的歌曲。

研究人员还检查了鸟类对“语法错误”字符串的反应,这些字符串违反了既定规则。椋鸟对这些字符串的处理与预期不同,这表明它们确实学会了这些模式。

实验者接着询问鸟类是否具备人类语法的一个关键特征:椋鸟能否将这些模式规则推广到更长的字符串?根特纳表示,令人惊讶的是,在学习了由成对的咕噜声和鸣叫组成的歌曲后,鸟类能够成功识别由三种咕噜声和三种鸣叫、四种咕噜声和四种鸣叫组成的语法字符串。

根特纳表示,椋鸟能够掌握这些简单的语法规则,表明人类和其他动物在模式识别方面共享基本水平,并暗示我们可能还有其他共同的认知能力。

根特纳及其合著者写道:“没有单一的特性或处理能力,标志着人类语言的复杂性和细节与非人类交流系统的不同。”

更一般地说,根特纳表示:“我们越是了解非人类动物的能力,我们的世界就越丰富。五十年前,谈论动物认知几乎是禁忌。现在,关于这个主题的节目层出不穷,没人怀疑动物拥有复杂而生动的心理生活。这项研究有力地表明,即使是鸟类也能做到:看看它们在学习什么。”

这些实验是在根特纳担任芝加哥大学博士后研究员期间进行的。该研究部分得到了国立卫生研究院对马戈利亚什的资助。

根特纳目前正在探索与幼年椋鸟合作的可能性,因为它们(与人类儿童一样)可能比成鸟更擅长学习句法模式。

目前还在进行一项研究,以查看椋鸟是否能够将所学规则应用于新刺激——这是人类擅长的事情。早期结果表明它们无法做到,这使得人类在从模式中进行概括方面仍然占据主导地位。

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