2020 年 8 月 29 日，馬斯克（Elon Musk）的公司 Neuralink 大動作召開記者會，眾人拭目洗耳，滿心期待見到腦機介面展現出音樂串流、取代語言等科幻場景，但是最後卻只等來三隻小豬。除了手術程序和晶片技術上的工程改良之外，從科學的角度來看，整場演示可謂了無新意。

為什麼說在科學上了無新意呢？這是因為大家原本以為 Neuralink 世界第一的的能力或宣稱，其實若非已經有人做過，就是根本做不到。

不是唯一也不是第一

在馬斯克媒體聚焦光環之下，普羅大眾都以為 Neuralink 在腦機介面的能力和進度，是世界第一。但事實是，在腦機介面領域的實力與進展，Neuralink 既不是唯一，更不是第一。

以深度刺激醫療方法為例（deep brain stimulation），過去 25 年間，全球早已就有超過 160,000 名病人接收過深度刺激，並透過腦機介面的方式刺激大腦，來改善各種神經和精神疾病，包括帕金森氏症、杭亭頓舞蹈症、憂鬱症、強迫症和癲癇等，都已有不少的成果與效用（Lozano et al., 2019）。

再來看看神經義肢（neuroprosthetics），馬斯克在各訪談節目中大談神經義肢，說是要實現《百變星君》中讓癱瘓者操控機械手臂的夢想。但是馬斯克如果敢說自己第一，加州理工科學宅們就全要捧腹笑翻了。

以加州理工的安德森教授的實驗室為例（Richard A. Anderson），安德森實驗室在靈長類動物與人類的動作「意圖」（intention）研究領域，已經耕耘數十餘年。早在 2013 年，就以成功讓一位癱瘓病患順利操控機械手臂，然後舉起酒瓶送到自己嘴邊暢飲，此項結果也發表在 2015 年的《科學》期刊上（Aflalo et a., 2015）。

回過頭來看看馬斯克的 Neuralink，「即將取得 FDA 的人體試驗批准」？嗯，原來是連批准都還沒通過？那最後記者會只端出三隻小豬，應該也是剛好而已。

音樂串流與取代語言的遠期目標，根本不可行

接下來，我們再來看看引發最多媒體和大眾熱議的「音樂串流」和「取代語言」。馬斯克的這些科幻宣稱，可以說是直接越過了基礎科學而做出的狂妄「夢想」。我們只能說，在基礎神經科學釐清大腦處理資訊的位置與原理之前，應用科技絕無任何插手置喙的餘地。

以串流音樂來說，我們現在不知道大腦的哪些腦區以何種形式在處理音樂，也不知道大腦是如何處理音樂的各種面向（節奏、音高、旋律等），那請問 Neuralink 如何可能透過腦機介面向大腦輸入音樂？

語言也一樣，語言相關腦區我們目前只知道其中一些，而且諸多語言相關腦區中的細胞數量可能超過十億，一個僅有1024 個電極的 Neuralink 晶片，根本無法精準輸入和記錄腦神經活動。

簡而言之，在基礎神經科學知識完備之前，應用科技可說毫無用武之地。打個比方來說，單單造出一艘火箭太空梭，仍不足以讓你飛向火星，如果不知道火星的位置（某個認知功能的對應腦區）、如果不知道天體運行的原理（腦區之間的互動連結）、如果不知道牛頓力學（神經細胞之間的訊息傳遞法則），那麼即使你能造出火箭太空梭，也只會迷失在無垠的太空。

近期的目標只是工程突破

Neuralink 近期的走向，應該就是使用改良的自動化手術技術，以及更小的微晶片技術，來進一步推動過去在科學與醫學上已經小有成果的醫療方式（例如使用腦機介面緩解憂鬱症、強迫症、成癮、帕金森、和優化神經義肢等等），至於其他什麼串流音樂、取代語言之類的科幻夢想，只有等到神經科學家把大腦研究清楚後才有機會。

科技的花朵，必然得有基礎科學研究的根，沒有後者，若非假花，就必然凋謝。

References

• Aflalo, T. et al., (2015). “Decoding motor imagery from the posterior parietal cortex of a tetraplegic human.” Science. 348 (6237) 906-10. <PDF Version> <Perspective> <Supplementary materials> <Movie_S1> <Movie_S2> <Movie_S3> 
• Lozano, A.M. et al., (2019). “Deep brain stimulation: current challenges and future directions.” Nature Review Neuroscience. 15 (3) 148-60.

• 愛因斯坦曾說，如果達文西留下的大批手稿能在當時發表，人類的科技發展，能提前半個世紀！
• 針孔成像原理早在西元前五世紀就被發現，歷久彌新，不必對焦，無論遠近都能有較為清晰的成像。
• 昆蟲的生命極其短暫在生態中扮演著很重要的角色，牠們維持地球生態平衡與食物鏈有極大的貢獻... ...
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• 本文轉載自科技大觀園，原文為《說話有什麼難的？語言學家是在研究什麼？》
• 作者 / 顧可漢｜國立交通大學外國語文學系

說話是複雜且精確的動作

當你說你是語言學家的時候，人們通常會很困惑，有人可能以為你會說很多種語言，有人可能覺得你對非標準的說話方式很感興趣，這都代表人們很難把語言視為一個物件：一個需要了解更多的物件。人們會覺得，你說一些事，我聽懂了，還有什麼好多說的？

說話或許是個不費力、不須多做解釋的活動，然而這樣的想法完全忽略了其中生理與認知的複雜性。跳探戈、彈小提琴、花式溜冰這些生理活動都不比說話複雜，說話牽涉到 100 多種以上的肌肉，交互使力造成的一系列快速且精確的動作。我們都沒有察覺到我們在幼兒時期累積了廣大的語言知識，這些知識都是內隱的（tacit），也就是不易覺察到的，卻造成我們即使不知道詞性、句法等規則，依然可以說出完美的句子。

語言學家解析語言的結構

語言學家嘗試解析語言的文法，通常他們會專門研究文法的特定面向，如，音韻學、構詞學、句法學……。現存最古老的文法紀錄是 2500 年前由波你尼（Pāņini）編寫的梵語語法，包含了句法、構詞、音韻等層面。

每個語言學家研究的語言範圍都不盡相同，有的只研究相近的語言，有的研究一些差異頗大的語言，以了解它們的異同。

語言學家還會聚焦在一個特定的語言特質，接著比較這個特質在一大群語言中如何表現，也就是類型學（typology）。

如果語言學家研究的是一個尚未被記錄的語言，設法按照語言學的科學標準描述這種語言，並將其口頭和書面文學形式記錄下來，甚至為這種語言編撰辭典和語法書，這種研究稱為「語言檔案編制」（language documentation），很可能會占去研究者大半的人生。

音韻學家則聚焦在語言的語音結構，除了建立語言的語音庫藏，他們還會查究音節、字、句子如何組成。

社會語言學家探討的是社會、地理等因素如何造成語言差異，他們也試圖追蹤語言變化在音韻、構詞、句法等層面如何發生。就像我們在上一篇文章中「語言的演變」那一段提到的，這種研究屬於「差異社會語言學」（variationist sociolinguistics）。

語意學：不僅要考慮文法，還要考慮語境

語意學研究的則是語言的意思。在英文，單詞的意思通常與句子的意思有所區別。「意思」（meaning）這個字其實不好定義，比如說英文的「school」（學校）是一個有教育功能的建築物，但當有人說「The school is closed.」（閉校了），這時他指涉的是處理教學計畫的組織；而在「The school had a good influence on its pupils.」（學校對學生有良好的影響）這樣的句子，指涉的事物比較偏向教學的方法；若是在「The school unanimously agreed.」（整校一致同意），代表的是跟學校有關的學生與老師；不過也有只指涉一些學生的時候，如：「Our school came second in the chess tournament.」（我們學校在西洋棋賽得了第二名）；如果有人跟我說「The school of life is life itself.」（學習就是人生），那我會理解為他在闡述「學習的經驗」。

綜合上述可知，一個詞可以有許多引申含義，不過究竟他們是如何被文法規範，依然不清楚。詞意事實上大部分反映著一個人的生活經驗，也就是「對世界的了解」。語意學家的工作之一便是分辨什麼是文法語意（grammatical meaning），什麼是語用語意（pragmatic meaning），也就是語境對語言含義產生的影響。

句法，也就是句子的文法。句法結構定義句子裡有不同位置讓字詞可以填入，且讓彼此之間有不同的語意關係。這也就是為何「John kissed Mary.」（約翰親了瑪莉）及「Mary kissed John.」（瑪莉親了約翰），只要交換了「John」與「Mary」的位置，意思就截然不同，即便它們的句法結構與用的字都一模一樣。不過句法也會受到語用的影響，像是「policemen are getting younger.」（警察越來越年輕了），由於沒有比較的子句「than X」（比……），因此一定要應用語用的知識來讓句義完整。有了「policemen」，聽者會知道這句話是限於警察間的比較，那可能就是不同梯次上任的警察，此句應該就是指每年都有新進警察，畢竟沒有一個人會隨著時間而越來越年輕。

語言中的聲音辨識

流利說話時，每秒大約會說三個字，而且還能準確地在腦裡從三萬多字中挑出需要的字，說話者是如何這麼快找出這些字的？聽者又是如何這麼快辨識出他們聽到的是什麼？

Pim Levelt在荷蘭紐梅因馬克斯普朗克心理語言研究所（Max Planck Institute for Psycholinguistics in Nijmegen）至今已 35 年，啟發了許許多多的心理語言學家，他致力於解答人類說話時「文字提取」（word retrieval）的謎團，發現語意相近的語境，更能增加說話者找到單字的速度，另外發音相似的字也能增加找字速度，也就是說語意與發音是各自獨立存在的，它們各自都對文字提取有幫助（facilitation）的效果，而且類似效果在任何語言都看得到。

另外，不同語言辨識聲音的方法都不盡相同，這是因為每個語言常用的聲音、音韻規則都不同。例如說話時聽到的聲音是像這樣：[mɛərihædəlɪtllæmuːzfliːswəzwaɪtəzsnəʊ]，中間沒有停頓，但這串東西其實只是「Mary had a little lamb whose fleece was white as snow」（瑪莉有隻毛似白雪的小羊）。英文是一個有重音的語言，開頭是重音的單字數量大概是非重音開頭的三倍，字詞辨識（word recognition）大部分是依賴找到字詞的開頭，因此在英文，透過重音，能最快在像上述的一串聲音中辨識出字詞，其他的語言也有類似這樣的常見規律性。很明顯，這也是為何外語學習者常常會覺得很難理解學習中的外語。

承上，這也帶到最後的主題：語言習得（Language acquisition），分為母語及其他額外的語言習得。兒童語言習得的研究，都是在追蹤兒童如何發展出他們的語言感知偏差（perceptual bias），隨著孩童長大，他們會越來越聚焦在語言中區分語意的不同聲音，並忽略不會造成感知差異的不同聲音。

當然，兒童學習另一種語言的時候，他們可能會與新學習的語言有不同的感知偏差，造成了在第二語言習得中眾所皆知的「轉移」（transfer）效果。例如講西班牙語長大的孩子，實際上聽不出來英文中「cut」和「cat」之間的區別，因為母音 [ʌ] 和 [æ] 在他的母語裡是屬於同一個感知類別。缺乏語言差異的覺察意識，很可能造成戲劇性的效果。例如在香港，人們去做禮拜唱聖歌時，會唱著「我的豬」，但他們其實是想唱「我的主」，使得孩子們得憋著咯咯笑。唱聖歌時，不同音節的音調必須是平穩的，也就是說不能讓音高升高或下降，但很不巧的，粵語剛好有揚升調：[zye35]（主），以及高平調：[zye55]（豬）。

結語

語言能力在智人的基因中出現，造成了我們與其他物種有了截然不同的結果。在大部分的情況這都是無法預測的，在家附近圈養一小群雞的人們，沒有一個人會想像得到，在 1 萬 2 千年後，牠們會變成 249 億隻雞。因為人類的天敵，像是獅子與老虎，從我們的棲息地中消失了，我們不再將自己視為居住在全球生態系統中的一份子，目前的大流行病算是提醒了我們，人類依然與病毒共存在同一個棲息地。我們的科技發展提供了大眾能獲取的龐大資訊，但我們沒有想到錯誤資訊也會大量產生，亦沒有發覺國家機關可能會審查正確資訊與散播錯誤消息，甚至搜集我們希望保密的資訊，進而潛在地威脅到我們的自由。

儘管對一般人來說，將人類語言視為可用科學方法檢視的物件可能有些困難，但語言已被證實是一個複雜的現象。研究的領域也擴散到各個面向，例如我們如何習得一個語言？語言如何變化？語言跟群體的文化有何關聯？我們如何發音？我們如何解讀聽到的聲音？還有我們如何習得另一個語言，以及這兩個語言在腦裡有何相互作用？

對大部分的語言學家而言，研究重點是語言的結構，也就是文法，它規範著詞句的型態，以及它們的發音與音韻變化。根本的議題並不只有定義結構的構成，還要考慮跨語言間的差異，以及在這些不同文法中的所有元素。隨著現存 7000 種語言之中有一大部分在漸漸消失，使得記錄並分析尚未記錄下來的語言這件事十分緊迫。如此龐大數量的語言，相較之下，語言學家的數量稍嫌不足，加上能提供資金的科學機構間也普遍沒有意識到這個情況的緊迫，共同導致了目前這個令人擔憂的局面。

• 愛因斯坦曾說，如果達文西留下的大批手稿能在當時發表，人類的科技發展，能提前半個世紀！
• 針孔成像原理早在西元前五世紀就被發現，歷久彌新，不必對焦，無論遠近都能有較為清晰的成像。
• 昆蟲的生命極其短暫在生態中扮演著很重要的角色，牠們維持地球生態平衡與食物鏈有極大的貢獻... ...
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