“海豚音”将帮助搜寻神秘外星人：外星智能生命模型

　　地外文明探索研究所(SETI)天文学家劳伦斯__多伊尔(Laurance Doyle)使用信息理论分析动物通讯交流，尤其是宽吻海豚的口哨声，这将有助于科学家研究外星人的语言。


　　或许研究外星人语言的最好起点是在我们地球的水世界，否则我们很可能将来自地外文明的首个“星际问候”当成毫无意义的噪音。

　　新浪科技讯 北京时间5月10日消息，据国外媒体报道，1961年，12位专家聚集在美国西佛吉尼亚州绿岸天文台（Green Bank Observatory），共同讨论搜寻外星人的艺术和科学，一个叫做“海豚序列（Order of the Dolphin）”的团体从此诞生了！该专家团体包括涉及诸多科学领域的杰出人物，其中包括：3位诺贝尔奖得主、年轻专家卡尔?萨根（Carl Sagan），以及一位古怪的神经科学家――约翰?利莱（John Lilly）。据悉，利莱非常著名，他曾试着与海豚进行对话。

　　正是利莱的海豚研究启发了这个研究团体的命名，他认为，如果人类无法与动物进行交流，分享地球生物的主要进化历史，那么人类能够识别某颗遥远星球的信息则是“异想天开”。考虑到这一点，“海豚序列”的专家们开始着手研究人类的海洋哺乳动物同胞――海豚，或许它们能够告诉我们如何与外星生物进行对话。

　　利莱的研究聚焦于物种间通信，地外文明探索研究所（SETI）曾多次探索该领域，但多次中途停止。目前，SETI的科学家再次关注物种通信，这一切归功于信息理论和技术进步的最新应用，例如：鲸类听觉和遥感技术设备（CHAT），这是一种能与海豚进行基本交流的水下计算机界面。1999年，SETI天文学家劳伦斯?多伊尔（Laurance Doyle）提议使用信息理论分析动物通讯系统，尤其是宽吻海豚的口哨声音系统，此时海豚再次作为外星智能生命研究的一个重要模型。

　　自从利莱进行最初实验以来，研究人员发现一些物种群体使用的交流方式接近于人类语言的复杂程度。是否动物通讯系统具有“语言”特征，有点儿像英语或者汉语，这是一个倍受争议的话题。争议的关键在于如何界定人类语言的构成。

　　首先，语言不是天生具备的能力，而是后天通过文化教育掌握的。依据语言学家的观点，通常情况下人类语言能使人们参考抽象概念或者不存在于当前环境的事物，创造出新的词汇，并且制造出很长的语法句子。多数研究人员认为，海豚的吱吱叫声和哨声缺少许多语言特点。尽管如此，多伊尔辩论称，海豚的交流方式仍然可以作为外星人交流的典范模型。例如：宽吻海豚使用“参考信号”，这意味着某些通信信号（听觉、视觉或者其它信号）能与环境的特定方面进行对应。一些人认为，海豚的信号甚至可用于传达情绪、性别或者海豚年龄等信息。它们的表达方式――吱吱叫声和口哨，可能不像人类语言那么复杂难懂，但是它们能传达抽象信息。

　　多伊尔通过求助哈佛大学语言学家乔治?齐普夫（George Zipf），证实海豚信号并非随机噪音，他发现海豚语言与人类语言存在惊人的共同之处：在大多数语言中，最常用单词使用率是第二最常用单词使用率的两倍，是第三最常用单词使用率的3倍，是第四最常用单词使用率的4倍，以此类推。例如：在美式英语中，最常用的单词是“the”，第二最常用单词是“of”，它们分别占所有单词使用率的7%和3.5%。

　　多伊尔说：“满足齐普夫的法则似乎对研究复杂交流通信十分有必要，但这并不全面。”当人类语言单词在曲线图上对数性标绘出来，单词使用频率之间的关系形成的斜率为-1，齐普尔发现-1斜率普遍存在于书面和口头语言中，例如：西班牙语和汉语。这种关系符合齐普尔法则。

　　像这样的公式可使研究人员区分随机噪声中的有意义信号，如果一系列声音没有语义，那么在曲线图上标绘出来就是一条平坦线条，或者斜率为0，因为每个单词都有可能随机出现。另一方面，当斜率的绝对值超过-1，则表明单词使用的冗余度远大于人类语言。

　　早期研究表明，海豚使用各种各样的信号进行交流，但是科学家无法确定它们是否符合人类语言。如果进行验证，海豚的信号至少应当符合齐普尔法则。为了验证这一点，多伊尔和一些SETI同事研究了来自不同物种的通讯信号，其中包括：松鼠猴、植物棉株，以及海豚。最棘手的部分是如何将每个物种的信号分解成可分析单位，对于海豚而言，研究人员发现它们吱吱声和口哨声之间空隙没有声音，之后他们发现这些声音的频率不符合齐普尔法则。

　　如果海豚以接近人类复杂性的语言系统进行有意义的交流，这些声音的频率将产生-1的对数斜率，就像大多数人类语言一样。因此，齐普尔和他的同事们绘制了一组人工饲养宽吻海豚的录音记录，这些海豚从幼年至成年一直处于观察之中，结果显示斜率为-0.95。齐普尔说：“这意味着‘海豚语言’可能存在语法。为什么会存在语法关系呢？首先，这种语法关系能够使语言交流时恢复错误，这肯定具有存在价值。例如：人们通过使用拼写规则能够在一份拙劣的手稿中找到书写错误的单词。”

　　相比之下，松鼠猴的齐普尔斜率从未低于-0.6，这意味着它们的语言信号太随机，无法显示语法关系。对于棉株而言，它们通过释放化学物质进行交流通信，其信号斜率接近于-1.6，这意味着信号太过冗余。

　　齐普尔和同事证实，通信信号存在于一个复杂光谱中。这种数学工具可能是SETI智能过滤器第一阶段，将有助于天文学家确定被拦截的宇宙噪音是否具有语言特征。正如齐普尔和他的同事所说的那样，或许研究外星人语言的最好起点是在我们地球的水世界，否则我们很可能将来自地外文明的首个“星际问候”当成毫无意义的噪音。（叶倾城）