人類將率先與哪種動物“對話”?AI正加速破譯跨物種“語言”
在觀看了一段自己同類做出“向上”動作的視頻後,一隻烏賊也將自己的兩條觸腕高高舉起,同時把另外六條觸腕扭結在一起。美國聖路易斯華盛頓大學的索菲·科恩-博德內斯觀察到這一有趣現象,並認爲這可能暗示着這些章魚的近親會使用某種“手語”進行交流。
幾十年來,研究者一直難以確認人類以外的其它動物是否擁有語言。如今,情況發生改變,藉助人工智能,人們從動物聲音與行爲的海量數據中發現了一些規律。
爲藉助AI實現人與動物交流的突破,英國傑里米·科勒慈善基金會與以色列特拉維夫大學於2024年共同發起了科勒·杜立德挑戰賽,年度獎爲10萬美元現金,最終大獎則是50萬美元現金或1000萬美元投資,以此激勵在該領域取得傑出成就的研究。
首屆年度獎授予美國伍茲霍爾海洋研究所的生物學家萊拉·薩伊格及其團隊。他們計劃將AI技術應用於寬吻海豚錄音數據的研究,這些錄音數據是在過去長達40年的時間裏積累下來的。而科恩-博德內斯的團隊入圍決賽。
隨着研究成果不斷湧現,除了烏賊,還有很多動物都比我們想象中的更加“健談”。也許有一天,我們真能像童話裏的杜立德醫生那樣與動物交談。同時,人們也有了更多疑問:語言究竟是什麼?非人類物種是否擁有語言?聽懂動物“說話”,又意味着什麼?
傾聽動物,放下人類的執着與傲慢
養過寵物的人大多有過與動物交流的體驗,比如察覺到它們餓了或想出門。但這不等於語言。人類的語言是用後天習得的聲音來表達的,包含詞彙與語法規則。比如,可劃分出名詞、動詞等語義類別;能通過時態變化描述過去或未來的事件;通過句法結構將詞語組合成全新句子——憑藉語言,我們甚至能夠討論超越時空的抽象事物。
2026年3月14日,在羅馬尼亞布加勒斯特,一隻小狗參加寵物展。(新華社/發)
一些動物行爲學家認爲,正是我們對“人類式語言”的執念,阻礙了對其他物種溝通能力的理解。科勒也持相同觀點,他在首屆科勒·杜立德獎頒獎禮上說:“我們傲慢地認爲,只有人類才值得被傾聽。”
普通烏賊的確與人類相距甚遠。然而,科恩-博德內斯與意大利熱那亞大學的彼得·內裏發現,它們能用觸腕做出四種獨特手勢,分別被命名爲“向上”“向側方”“滾動”和“冠狀”。他們設計了一套計算機算法分析烏賊互動的視頻,發現當一隻烏賊看到同伴發出信號時,會以其中一種手勢回應。即使僅通過水流振動感知到同伴的動作,也會觸發反應。
這些動作的具體含義尚不明確,但科恩-博德內斯推測,類似雙手指尖相觸形成金字塔狀的“冠狀”手勢可能表示“有異常”或“不安”。實驗中,做出該手勢的烏賊常會同時後退,體色變爲橙色或黑色,這可能是迴避或警戒的表現。考慮到烏賊是獨居且演化歷史悠久的物種,這種交流能力令人意外。
另一支入圍科勒·杜立德獎決賽的團隊來自德國馬克斯·普朗克生物智能研究所,他們的研究對象是夜鶯。這種鳥的鳴叫聲中包含頻率多變的哨音,並能即時調整音高,模仿其他個體的發聲。這種靈活性是人類語言的重要特徵,此前未在非人類動物中發現過。
獨特哨聲,動物這樣稱呼彼此
以色列希伯來大學的大衛·奧默團隊首次發現,羣居的狨猴會用獨特的“啾”聲作爲家族成員間的專屬稱呼——這是首個已知具備此能力的非人類靈長類動物。最新研究還顯示,大象也會用某種聲音指代特定個體,而海豚則通過特徵性哨聲識別彼此身份。
但海豚的交流遠不止於“叫名字”。薩伊格團隊長期追蹤美國佛羅里達州薩拉索塔灣一個跨越六代的寬吻海豚族羣,利用AI分析這170頭海豚多年的錄音,目前已識別出22種由多隻海豚共同使用的非特徵性哨音。其中有一種哨音被超過35只海豚用於應對陌生事物,彷彿在問“那是什麼”;另一種刺耳急促的哨音則似乎是警告信號。
海豚“萬萬”(新華社/發)
單就這點而言,還算不上突破性發現,因爲包括綠猴在內的其他動物也會針對不同捕食者發出特定警報聲。但海豚不僅能用特徵哨聲建立親密關係,還具備卓越的發聲學習能力,甚至會像人類對嬰兒說話那樣升高音調,與幼崽交流。一項尚未發表的研究甚至暗示,海豚會模仿並不在場的同伴的特徵哨聲。“如果它們真的是在談論那頭海豚,那就太酷了。”薩伊格說。
嘗試研究鯨類交流的團隊,也在使用AI後取得了顯著進展。去年年初,有研究團隊在AI的幫助下,發現座頭鯨的歌聲具有類似人類語言的統計規律。到了6月,非營利組織“鯨魚通信項目”的創始人戴維·格魯伯與美國加州大學伯克利分校的加斯珀·貝古什團隊利用AI證明,抹香鯨的“咔嗒”發聲在聲學特性上接近人類元音。該團隊此前已識別出156種“咔嗒”聲模式,將其稱爲鯨類的“語音字母表”。他們甚至還發現鯨羣在交流時會同步調整“咔嗒”節奏。英國聖安德魯斯大學的盧克·倫德爾指出,這種同步現象雖在鷦鷯和長臂猿中也有發現,但研究還顯示,抹香鯨能藉此協調社會行爲、強化羣體紐帶。
解語鳥獸,僅靠AI還遠遠不夠
“AI讓我們能大規模開展實驗,並大幅加速數據處理,但它並非萬能。”薩伊格的合作者、丹麥奧胡斯大學的弗蘭茨·延森認爲,AI方法看似直接——收集海量通訊數據,挖掘規律,然後坐等成爲“當代杜立德”,但是現實往往並不如預期那樣美好。倫德爾指出,當訓練數據與測試數據擁有相近的聲學特徵時,AI表現良好,但環境稍有變化就容易失效。
即使從海量數據中發現動物交流的規律,也只是研究的起點。“作爲科學家,我們的任務是檢驗這些特徵對動物本身是否有意義。”科勒·杜立德挑戰賽的評委會主席、以色列特拉維夫大學的約西·約維爾說。
因此,理解動物發聲時的具體情境就變得十分關鍵,但這通常十分困難。例如,鯨類一生大多時間都潛居水下,相關數據難以獲取。英國華威大學的阿德里亞諾·拉梅拉提到,即使觀察猩猩的發聲情境,也存在很多極爲獨特的挑戰。例如,在覺察到捕食者的存在後,母猩猩可能會延遲足足20分鐘,才向幼崽發出警報,這表明類人猿具備討論過去事件的能力。另一項尚未發表的研究顯示,猩猩會調整叫聲的聲學特徵,方便告訴傾聽者事件發生的時間。這也給試圖解讀叫聲語境的研究者帶來困擾。拉梅拉說:“我們無從判斷它們的叫聲指的是當下,還是過去事發的那一刻。”
“如果只盯着破解聲音密碼,就會忽略其他交流形式。”美國波士頓大學的艾琳·佩珀伯格說,很多微小差異都可能蘊含重要信息。例如,日本山雀用不同音符組合傳遞“危險”“靠近”等信息,改變音符順序就會讓含義變得完全不同。許多動物還通過體色、氣味、觸覺、面部表情進行交流,甚至某些魚類還能借助電脈衝。面對如此多元的形式,僅靠把數據丟給AI顯然不夠。
2026年1月29日在貴州草海國家級自然保護區拍攝的越冬的黑頸鶴等鳥類。(新華社/發)
即使未來我們能解碼多種交流形式,關於非人類物種是否擁有語言的爭論仍會持續。倫德爾認爲,語言包含多個維度的要素:有些要素只促進語言發展,比如發聲學習;有些則是羣體交流所必需的,比如心智理論——即理解對方是擁有獨立知識狀態的主體,並能通過溝通實現共同目標。此外,還需要動物具備靈活的發聲系統,以及記憶過去、規劃未來的能力。他認爲,某些動物具備部分能力,但只有人類集齊所有。格魯伯則更樂觀:“我們設定的語言標準其他動物或許永遠達不到,但若將語言視爲一個連續譜,鯨類確實擁有語言能力。”
“對話”動物,哪種獸語率先破譯
在爭奪1000萬美元大獎的競賽中,鯨類無疑是熱門候選,因爲人類已經積累並研究了大量的鯨類歌聲錄音。倫德爾舉例說,南太平洋座頭鯨的歌聲及其在種羣間的傳播規律,已有數十年研究數據支撐。
同時,薩拉索塔海豚項目也是有力的競爭者,該項目結合了長期數據與特定個體的精準記錄,在全球長期研究項目中位居前五。
薩伊格對自己的海豚研究充滿期待,但也清楚所面臨的挑戰十分巨大。海豚會發出一系列“爆發脈衝聲”,即快速連續的“咔嗒”聲,它們常與哨音結合,可能承載情緒信息,搭配使用或許能表達“沮喪”或“開心”等含義。但這部分聲音尚未被系統研究。此外,海豚的回聲定位也可能是交流的一部分。如果它們在發出聲吶信號時,配合做出烏賊手勢那樣的特定身體動作,情況可能類似於人類挑眉或眨眼,則還可能傳遞更豐富的信息。
“研究海豚非常困難,我會押注松鴉。”約維爾認爲,最先被完全解碼的動物語言,可能來自更容易研究的物種——比如那些依賴鳴叫協調行爲的羣居鳥類。以研究灰鸚鵡而聞名的佩珀伯格也看好鳥類,她表示,最新研究發現虎皮鸚鵡大腦中存在一張“聲音地圖”,與人類的極爲相似,“我個人對鳥類系統着迷,因爲它們的發聲學習機制與人類高度相近”。
這場競賽的意義遠不止於“誰先做到”或者贏得獎金。許多研究者相信,成功破譯其他物種的交流方式已近在眼前。一旦實現,它將爲我們打開理解世界的新窗口:我們或許能體驗用超聲波交流,又或許像當年發現蜜蜂能看到紫外線那樣,從全新視角理解色彩。
更重要的是,這可能會讓我們對其他生命更加尊重。約維爾說:“任何關於動物的新認知都會讓我們更加欣賞它們,而溝通研究尤其會讓人感嘆‘哇,它們其實和我們這麼像’。”