【科普月】人类天赋的语音系统，比你想象的更强大

昵称39608766 2019-10-11

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编者按：有多少的中国爸妈，把孩子学外语当作一件难于上青天的事儿。事实上，每一个婴儿，都是语言的天才，只要善加利用，宝宝们学会三五门外语非常简单。接下来的一段时间，我们将以科普的形式，让大家真正了解一下自己孩子的天赋何在，为大家通过自主学习培养多语超人增加信心。这些内容刊载于徐老师的著作《英语学习的革命——论中国人学英语》一书中，感兴趣的朋友可以阅读全本进行了解。

人类的语音系统

计算机凭依详尽全面的语音语料库、复杂理论模型建构的算法程序等等，仍旧无法胜任话语解码，而婴儿能够轻松胜任。这就提示一种假说：新生儿大脑并非一片空白，而是天生就具备某种内在的人类语言的普遍知识模板或获得机制。当代首屈一指的语言学家N. Chomsky 就持这种见解。

人类语言的语音包含约200个元音和约600个辅音。若不考虑音调等元素，它们就是构成人类语言语音系统的基本元素之全集。而每一种语言平均仅仅运用约40种相互区别的被冠名为音素（phonemes）的语音单位，来构造其语音系统。准确地说一个音素实际上不止一种声音（non-identical sounds），而对应于一组不同的在语言学中称之为音元（phonetic units）的声音。不同的音元在特定的语言里可以归并为同一个音素，于是这组不同的音元成为功能上相互等价的语音构造单位。进而，一个音素所对应的物理刺激上不同的声音表达，比它所包含的音元数量更丰富。实际上每个音元本身都对应于众多不同的声音表达。通俗地说，每个人都有独特的嗓音，嗓音还有实际运用时的变异。

同一个音素的发声，在男女老少的话语中、在不同的语速中、在不同语境的前后相连单词发音里，在不同的客观场景与主观情绪中，就其物理声波来分析都各各不同。如英语单词students 中的前后两个发音 /t/，虽属同一个音素，但因受上下文语境的制约，实际发音完全不同。语音学中把这种现象称为“音变”。人类话语中丰富异常的音变令语音的物理声波与语音音素之间根本不存在明晰的一一对应关系。

婴儿语音知觉的学习任务，既需要辨别出各种细微的声学物理差别，从而区分出不同的音素，例如 /b/ 与 /p/，又需要把众多明显不同的声音感知归类为同一个音素。由此可初步窥见为什么高科技也犯难于人类语音识别。经过50年攻坚，高科技已经能制造出的语音识别应用系统，但它必须逐个适应特定的说话人，换一个人说话它往往立刻失灵，不得不重新采样。人类在母语对话场合听懂陌生人的话语并不需要预先采样来适应对方的嗓音。作为对比，外语学习中我们常常需要这种“采样”。

语音的复杂性还不止于此，它是多层次的结构，在音素之上还有音序或音序规则、音节和音调等构造。所谓音序（Phonotactic）是指每一种语言对音素的连用都有约束。例如，汉语音节的开首通常不允许辅音连用，如/st/ ，而英语中普遍允许；现代英语音节开首不允许诸如/kn/和/ɡn/ 的声音，而德语或古英语中存在这种辅音组合的发音。音调（tone）是众多语言语音系统的构成要素，如汉语普通话的四声。虽然印欧语系里多数语言属于非音调语言，但在单词层面之上每一种语言都普遍运用音调传达信息。语音系统在音序、音节和音调之上的更高一层结构，是韵律或称韵律模式(Prosody or prosodic pattern), 它包括节奏、强弱模式和跨越音节和单词的音调变迁，等等。韵律同样是人类语言中令人着迷的部分，它跟音乐与诗歌关系密切。通过话语的韵律所传递的语义和情感信息，是人类语言的一个重要纬度，而且是词汇或书面语及语法难以记录表达的纬度。达尔文在其1871年的著作 TheDescent of Man 中就指出过，语言韵律与情感表达密切相关，它本身又提示语言进化的起源。

我们继续考察语言知觉中的单词切分。阅读表音文字时单词之间有空格隔开，不需要大脑再费事切分单词。中文汉字连写，其阅读时的单词切分比英文书面语略复杂，但也不困难，主要原因如下：“方块字”本身独立；汉字与单音节发音的对应性；绝大多数单音节汉字本身就是单词或词根；汉语中第一高频词（字）“的”具备词切分符的作用；等等。但口语交流时我们听到的话语是一个大体连续的物理声波刺激，而非逐个单词分离的声音。此时单词切分立刻成为一个难题——幸亏我们感觉不到——科学家感觉到了，倍感挫折之感觉。请读者尝试切分以下语句的单词，体会口语中单词切分的难度。

Infantsforgealinkbetweenspeechperceptionandproductionbasedonperceptualexperienceandalearnedmappingbetweenperceptionandproduction.（词切分答案见章末）

即使你成功切分了这两句话中的单词，仍旧无法完全体会口语单词切分的困难。口语交流中必须实时同步切分单词，而不能如阅读书面语那样时时回溯。进而，牙牙学语的婴儿切分单词按说应该比成人困难千百倍。原因浅显：婴儿不具备成人掌握的母语的语音和词汇知识！作为类比，未学过法语的读者可尝试切分以下法语句子的单词：

Celasignifiequelescitoyenscanadiensontdenombreuxdroits.

由此，对婴儿来说语言学习的第一步是包括单词切分在内的语音加工。这是人工智能领域顶尖科学家尝试攻克的难题，也是大脑“一片空白”的新生儿在出生后12个月内必须攻克的。这一任务对人类婴儿来说易如反掌，怎不令人惊讶！

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《万物简史》耳书网课

原典耳书直播间即将开播《万物简史》英语原著系列网课。

整体上，在选择A Short History of Nearly Everything 或《人类简史》这类科普名著之前，原典特别主张，先听文学类的故事类的长篇原著，基本打通耳朵。

如果选择《万物简史》或《人类简史》的耳书网课，一般的方法，也是，先中循环，先不求甚解听完一章，听三遍以上，甚至五六遍以上，然后再小循环，一课一课地学习。

从不求甚解，缓缓推进到专求甚解，从整体看，大脑神经生长的效率，往往最高，大脑神经充分生长了，知识吸纳的效率会成倍提升。

A Short History of Nearly Everything 的独特优势，就是以一个个科学家的人生故事，带出科学探索的问题、方法和科学理论的创造过程。

第一辑从Chapter 25 Darwin’s Singular Notion 开始。