如果语言不是思维的工具，那么它的作用是什么？

文摘 2024-11-05 00:00 新西兰

多年来，学者们一直在探索语言与思维之间的联系，讨论它们是否密不可分，甚至提出语言是否是思维的必要前提条件。英国哲学家兼数学家伯特兰·罗素（Bertrand Russell）对此给出了肯定的回答，认为语言的真正目的就是“让那些没有语言就无法存在的思想成为可能”。然而，自然界的例子却表明罗素的观点可能不完全正确：很多动物没有语言，却能完成各种复杂任务，展现出高水平的认知能力。例如，黑猩猩在策略游戏中能胜过人类，新喀里多尼亚乌鸦还能自制工具来捕猎。

即便如此，人类的认知能力远超其他物种——我们能解微分方程，还能创作恢宏的交响乐。这样看来，这些复杂思维是否需要语言来支撑？我们是依靠文字和句法来搭建思考的框架，还是大脑本身就能独立完成复杂的认知过程，只用语言作为表达工具？

麻省理工学院麦戈文脑研究所的神经科学家埃维莉娜·费多伦科（Evelina Fedorenko）一直在探索这些问题。她回忆道，自己在哈佛大学读本科时，“语言引发思维”这个假说还非常流行，她一度对此深信不疑。但随着脑成像技术的进步，费多伦科开始用科学严谨的方法去验证这一假说，并取得了突破性发现。她最近在《自然》杂志上发表的一篇文章总结了多年的研究成果：语言和思维其实是大脑中的两个独立系统。最高层次的认知活动——如创新性问题解决和社会推理——无需语言就能完成。

语言的作用，或许更像一种“心灵感应”，帮助我们把自己的想法传达给他人，并将知识和技能代代相传。即使是那些丧失语言能力的失语症患者，也依然能够完成很多重要的认知任务。这说明语言并非思维的必备工具。《科学美国人》最近采访了费多伦科，讨论了语言与思维的关系，以及大型语言模型等人工智能工具如何为我们理解这两者之间的互动带来新机遇。

关于语言和思维的核心问题

Evelina Fedorenko

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Evelina (Ev) Fedorenko 是大脑和认知科学系的副教授，也是麦戈文脑研究所的研究员。她还任职于麻省总医院精神病学系，并隶属于哈佛-麻省理工学院言语和听力生物科学与技术项目。在加入麻省理工学院之前，她曾在麻省总医院和哈佛医学院任教 5 年，并获得了 NIH Pathway to Independence K99/R00 奖学金。她于 2007 年获得麻省理工学院大脑和认知科学系认知科学博士学位，并于 2002 年获得哈佛大学心理学和语言学文学士学位。

1.你为什么会关注语言和思维是否是独立系统？

说实话，我起初也直觉认为语言对复杂思维至关重要。在21世纪初，我被这样一种假设深深吸引：人类可能具备特别适合处理层次结构的认知机制，而语言正是一个典型的层次系统——单词组成短语，短语组成句子。这种层次结构与很多复杂思维的特点类似，所以我想找出大脑中负责语言层次处理的区域。当时有些研究猜测左额叶皮层的某些部分与此相关，但测试大脑语言与其他认知领域的重叠区域的方法还不够精确，我决定用更严谨的方法来验证。结果发现，这样的“共享区域”并不存在。

实际上，负责语言的脑区与支持数学或音乐思维的脑区之间存在显著分离。这一发现也表明，很多科学假设源于直觉，但验证时经常会发现问题不如预想的简单。我曾受过诺姆·乔姆斯基理论的训练，那时我们相信语言是思考的基础，甚至是语言进化的主要原因。然而，科学研究的美妙之处在于，你常常发现自己错了——这正是我们理解世界的方式。

2.什么证据表明语言和思维是独立系统？

证据主要来自两种方法：

a. 观察脑损伤患者的表现

研究失语症患者已经有数百年历史。特别是那些患有全面性失语症的患者，由于左脑严重受损，他们几乎完全失去了理解和表达语言的能力。我们发现，这些患者即便丧失语言能力，依然能完成很多需要思考的任务，如解决数学问题或进行社会推理，只需将指令以非语言形式传达即可。这表明认知与语言是独立的。科学家也通过研究婴儿和非人类动物积累了丰富的非语言沟通经验。

b. 脑成像技术的应用

自20世纪80年代以来，脑成像技术迅速发展，研究人员可以通过追踪大脑血流变化，了解不同任务激活了哪些脑区。我的研究团队开发了一套方法，可以可靠识别个体大脑中的语言区域，并验证这些区域在非语言任务中的表现。结果表明，在人们进行逻辑推理、数独解题或复杂记忆任务时，语言区域基本上是静默的。

如果语言不是为了思考，那么它的作用是什么？

语言的主要作用在于传递知识和想法。通过语言，我可以将自己的认知成果传达给你，让你的知识得以更新。这就像一种快捷的“心灵感应”。实际上，人类对世界的许多了解都来自语言，而非直接经验。语言帮助我们协调合作、传递技能，并在复杂的社会关系中导航。它还能让我们更有效地将知识传递给后代。

语言是否是人类独有的特质？

虽然语言系统是大脑的一个重要组成部分，但它并非让人类独特的唯一因素。人类大脑还发展了其他系统，如推理他人想法的能力、解决新问题的能力，以及整合信息的能力。这些复杂系统的共同发展，可能才是人类大脑与行为复杂性的根本原因。

语言与思维会相互影响吗？

目前的神经科学工具仍难以准确捕捉语言与思维的系统互动。但随着人工智能技术的进步，我们可以借助大型语言模型（如GPT-2及其后续版本）模拟人类语言系统。这些模型能生成语法正确的句子，却不擅长思考，这与我们的研究结果一致：语言系统本身不是思考的核心。

研究团队也在尝试将语言模型与其他更像人类思维的系统（如数学应用）连接起来，探索它们之间的互动。这些“神经符号”方法为理解思维与语言的关系提供了新机会。

人工智能如何推动语言神经科学的发展？

大型语言模型为语言研究提供了前所未有的机会。在此之前，我们只能通过人脑研究语言，而如今这些计算模型让我们可以进行更多实验。比如，我们可以通过控制模型的语言输入来研究不同语言环境对发展的影响——这是在人类研究中不可能做到的。就像神经科学家使用小鼠或猕猴作为实验对象一样，现在我们也可以使用这些计算机模型来更深入地探索语言的学习、处理和衰退过程。

这些模型还让我们能够研究其内部结构，这远比直接干预人类大脑更容易，为语言与思维的关系研究开辟了新道路。

作者：Gary Stix
时间：17 October 2024
来源：https://www.scientificamerican.com/article/you-dont-need-words-to-think/
编辑：金石

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