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倾听地球以外的声音 　　译/裴淑娟 　　寻找来自外星球文明的信号，为什么不从地球上一些已知的非人类通信系统着手呢？鲸数百万年前就已经有了全球通信系统――这比智人的出现都要早。蜜蜂在某种程度上通过舞蹈交流，很久之前就通过民主辩论的方式决定筑巢的最佳地点。这个时间比人类民主政治体系的产生还要早数百万年呢。类似的例子还有很多。据我所知，研究动物交流体系的人都会得出一致结论：这些物种比人类预想的“更善言辞”。 标题 　　通过研究动物通信，我和同事研发出一种新的探测器，一种“通信情报”过滤器，来判断某个太空信号是否来自先进文明。SETI（搜寻地外文明学会）已经开始寻找窄频带频率的无线电传输及快速闪烁的光学信号。根据已有的天体物理学知识，此类信号传输显然是人为的。他们的发现证明了星际间信号传输技术存在的可能性。SETI的研究一般会抛开宽频带通信信号及较慢的光学脉冲，因为还不太清楚它们的来源。这些信号有可能来自外星人，也有可能来自自然界的无线电波，我们目前还不能很好地区分它们。 　　简单地说，我们可能收到过来自外星人的信息，但因未能识别它们的信号，就将其忽略了。这或许能解释为什么我们在过去50年一直未能探测到星际间的通信信号。 　　通过15年的努力，我和同事找到了一种更好的方法。我们尝试把信息理论应用到人类和动物的通信系统上，结果发现某些物种能够传达复杂的思想，虽然目前还不知道它们具体在说些什么。使用“通信系统”这个术语，目的在于不去预设其他物种是否具有人类意义上的语言。复杂的通信遵循类似于语法且能辨别智能内容的通用规则。如果有足够大的信息样本，我们可以量化其复杂度或语法结构。在信息理论的数学中，该结构被称为“条件信息熵”，是由通信基本单元（例如字母和音素） 之间的数学关系构成的。日常话语中，这种结构被识别为语法，从更基本的层面上讲，可被视为声音转化成词和句子的包装。在加利福尼亚州山景城的SETI研究所，我们已经开始从SETI数据库中寻找这种结构。 　　我和我的同事布伦达?麦科恩及加利福尼亚大学戴维斯分校的肖恩?F.汉泽决定使用易于分类的声音信号研究既具有社会复杂性又高度依赖声学通信的物种。我们的前三个主题物种分别为瓶鼻海豚、松鼠猴和座头鲸。 　　齐普夫定律是从字母、单词和音素的早期统计研究中发现的人类语言学的一个特征。它以哈佛大学语言学家乔治?齐普命名。在英语文本中，“e”出现的频次要高于“t”，而“t”出现的频次又高于“a”，最不常出现的字母是“q”。如果以频率的降序列出从“e”到“q”的字母，并在双对数图上绘制它们的频率，则可以用4 5°线（一条斜率为-1的线）拟合这些值。日语、德语、印地语和其他几十种语言对话中的字母、单词或音素亦是如此。婴儿的咿呀学语并不遵循齐普夫定律，它的斜率小于-1，因为他们的声音几乎是随机溢出的。但是随着孩子们的语言学习，斜度逐渐倾斜，并在大约24个月的时候达到-1。 　　数学语言学家认为，这个-1斜率表明给定系列的声音或书写符号包含足够的复杂性来构成语言。这是个必要但不充分条件。齐普夫称，形成这个-1斜率的原因是“最小努力原则”。它在?l射器（想要以最少能量发送信号）与接收器（想要最多冗余以确保接收到完整信息）之间取得平衡。 座头鲸交流的复杂性可与人类语言相匹敌，这表明存在甚至连外星人都要遵循的交流通用原则 　　信息理论应用的关键是隔离信令单元。例如，只要在摩尔斯电码中绘制所有的点和破折号，即可得到约为-0.2的齐普夫斜率。但是，如果一个基本单位有多个点和短画线，斜率会向-1倾斜，这反映了字母表中的字母在该系统中是如何被编码的。由此，人们可以逆向设计原始单位的意义。 　　大多数语言学家曾认为，齐普夫定律只是人类语言的特征。但是我们在绘制成年海豚哨音的发生频率时，发现它们也遵循了齐普夫定律！这让我们异常兴奋。后来，两只小宽吻海豚在加利福尼亚的海洋世界出生，我们记录了它们的婴儿哨音，发现它们和咿呀学语的人类婴儿有着相同的齐普夫斜率。婴儿海豚学习它们的哨音，并以跟人类宝宝学习语言相同的方式学习它们的通信系统。当海豚长到12个月的时候，它们哨音的发生频率分布也达到了-1斜率。 　　我们还在探究宽吻海豚是否和鲸一样，拥有内部复杂性接近人类语言的通信系统。这种复杂性使通信具有复原能力。在环境噪声、干扰障碍物和其他影响信号传播的效应下，任何交换信息的生物都必须具备这种能力。人类语言的构造为冗余提供了条件。在最基本的层次上，这种结构决定了给定字母出现的概率。如果我告诉你我在想一个单词，你可能会猜到第一个字母是“t”，因为这是英语中最常见的单词首字母。你的猜测是安全的，但没什么信息含量。相反，如果你猜到的字母是“q”，并且是正确的，你会得到一些真正的信息，假如我正在想的这个词确实是 　　以字母“q”开