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21编者按:本来以为牛年会很长,结果又到了扔掉整本挂历的时候。莫伤感~松鼠会辞旧迎新传统节目“科学圈圈坐”又登台亮相了!活动名为“圈圈坐”,除了想表达访谈顺次进行之意,还希望能传达出科学的传递精神。请听科学人来讲述他们的科学和八卦,牢骚科学事业的小小趣事,回顾科学事业之进展,展望更美好的未来。

回首去年(去年在这里),大家怀着张扬的心走上新路,如今令人叹为观止的美女denovo有了denovo2.0,木遥竟然飘忽地转战去了法国,DNA回归地球对面,而悲惨的桔子,同一篇paper的实验仍在补……

新年新气象,松鼠们决定扩张势力,把资深科研中人们请上圈圈的椅子,第一位推出的是芝加哥大学演化生物学系龙漫远老师。龙老师是一位儒雅而干练的学者,致力于研究新基因演化的分子机制,以及新基因如何在群体中稳定下来。他身在科研一线,心系科普,是松鼠会的老朋友,本身也是资深的写手。龙老师酷爱文学,尤对古典文学深有造诣,家里处处是书,以便“书不离手”。

至于后面坐圈圈的人,保密……


记者的话:深秋的夜晚,我在一片寒意中准备对龙漫远老师的采访。一个学界响当当的名字,一个素昧平生的教授,一个有些遥远的人物。我对着一堆写下的问题,开始担心生平第一次采访会变成怎样的言不投机。绷不住了,在MSN向桔子大喊大叫:“我好紧张啊!!”忙碌中的桔子面不改色地递来一颗定心丸。果然,电话那头的龙老师就像桔子描述的一样,平易得不能再好说话了。甚至抢了我的角色,率先提问:“我能为你们的活动提供什么样的帮助呢?”(桔子救命,圈圈坐的指导思想是什么来着……)来不及了,我只好“@#$%^&&*……”。“好的”。长吁一口气,一场和风细雨海阔天空的谈话就此展开……

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“精卫”传奇

安婆婆(下简称安):您是研究基因起源的,你们怎么决定一个基因是不是新基因呢?这好像是一个很模糊的概念……

龙漫远(下简称龙):不啊,一点也不模糊。比如有的基因人身上有,黑猩猩就没有。而人和黑猩猩的共同祖先是在500万年以前。也就是说,这个基因出现的时间不超过500万年,相比地球四十几亿年的寿命,这是很短暂的。那么这个基因可以说是很新的。这是非常明晰的概念。

:那您所发现的“精卫”基因和其他的新基因相比有什么特殊的地方呢?

:就特殊在它是第一个被发现的新基因。在这之前人们一直有个旧观念,认为基因都是很古老的,随着生命的初期形态一直演化到现在,而根本没有想过它们会在半途中冒出来。并不是说发现新基因是件技术上特困难的事,而是人们观念上压根没往那方面想。

:噢,那是什么促成您摆脱了这种旧思路呢?

:(笑)我有点像种瓜得豆——或者种豆得瓜?十几年前刚开始做研究生的时候,是在实验室里“玩数学游戏”。简单说说,上世纪有个叫木村资生的日本人提出了一个著名的“中性演化”理论来解释基因的进化,而我的工作就是针对果蝇的两个种中假基因的DNA突变,经过高度数学化的分析,来验证这个中性演化论。

可是我意外地发现,这些突变超过90%都发生在密码子的第三个位置上(小贴士:一个遗传密码子由三个核苷酸组成,第三个位点上的突变很多情况下不改变基因的功能)。这是什么意思呢?如果这是一个假基因,它是没有功能的,就不会受到自然选择的压力,那么突变应该随机地发生在各个位点。反过来看,现在90%的突变都集中在第三个位点,其他位点的突变都被淘汰了——也就是说,不影响功能的突变保留下来,影响功能的突变被淘汰——那这个基因应该是有功能并受到自然选择的!

从实验中可以测出,这个基因非常年轻,只有300万年。我意识到它是一个有功能的新基因,而不是大家以为的假基因。

那是我研究生的第二年。从那以后,我就从一个玩数学的,变成了一个实验狂。我昏天黑地的做实验来验证自己的猜想。学术界最初对这种离经叛道的说法并不承认,大家都还抱着基因都是非常古老的观念,一位名望很高的前辈生化学家还很愤怒地给“Science”写评论驳斥我发表在上面的结果。但是很可惜,这一次他的数学不够好,他算错了。

六七年后,更多的实验结果应证了我的发现,支持的学术论文陆续地出来,新基因的理论渐渐地被学界所接受。十年之后,它成了教科书中入门学生的第一课。

:哇,这么说来,岂不是博士课题做到一半,扔了,转投一个全新的无人涉足的东西,还是个违背主流的方向…… 您当初怎么就知道一定能成呢?太危险了……

:哈哈,因为我对我的逻辑和数学有自信。数学的好处,就在于它能为你的推理提供严密的证据。有了数学上的分析,我不光坚定了自己的方向,而且是越走越有自信。我从来不“推销”自己的理论,而是靠后续的更好的工作和证据来证明它的正确性。

:哈!说到数学,我们中国学生应该普遍有自信吧。

:中国学生确实可以学得很深,但是论知识面的宽度,美国学生更好。

有眼界的少数派

:我们国内对本科生的培养,从一开始就上很专的课程。我们学得很深,但是到头来会有不少东西用不上。说个好玩的美国人用来教育他们学生的话:Try  to know something of everything before you know everything of something. 什么都知道点,别只是局限在老师讲的事情里。眼界宽一点,找到了研究的方向,再去深入钻研。而我们似乎很强调后者,却忽略了前者,觉得蜻蜓点水一样地学是不好的事情。

:对啊对啊,如果我对一个东西只懂点皮毛,是不敢出去和人讨论的。不然一开口就被行家看出了破绽,说你这里错,那里也错……

:是咯,这是我们教育系统的另一个不足。中国礼仪之邦,把个人尊严看得很重,很爱面子。普遍的不允许犯错误,就导致了学生不敢犯错误,继而不敢提出反对意见——你去纠正老师的理论,顶撞他,将来找工作怎么办?而美国学生更敢于表达自己的意见。像我的课上,总会有不少美国学生来和我辩论。即使他错了也没关系,关键是要有这个意识去讲出来。

:那前提也得是有您这样的老师才行哪。如果大家都对表达意见的人不宽容——就像松鼠会的帖子时常遭遇跟贴指责……

:哈哈哈,我告诉你啊,被人骂其实不要紧的。他骂你说明他在看你的东西啊,有人看就说明传播出去了啊。骂你没关系,关键是要有自信,有信心自己说的东西是对的有价值的。这个对自己的准确评价才是重要的。我做“精卫”基因,体会到新的发现总是少数人先做出来的。少部分人在特定的环境,敢于当少数派,坚持自己的观点,才会有创新,社会才会进步。

提到异想天开和创新,再给你说个好玩的。

男性的末日?

:8年前,我的课题组发现了一件怪事:很多控制雄性生殖的基因在逐渐逃离性染色体。如果照此趋势,性染色体就慢慢变得不像性染色体,就是说今后的男人……

:就变得男女不分了!!

:哈哈,大家是这样猜想的——而且不仅是猜想,从数理统计的分析来看,这些基因的逃离速度是相当稳定的,没有变慢的倾向。那么男人失掉性染色体目前看来是必然会发生的,在几百万年之后。感兴趣的话可以看看我们2004年发在Science 上的文章。去年纽约时报的科学版记者专门就此撰文介绍,读者在跟贴中对男性的未来提出了各种有趣的猜想,比科幻还好玩。

:那那那……常染色体有没有可能向性染色体转化呢,作为一种补救?

:当然,当然。所有性染色体都是常染色体演化过来的呀。比如人性染色体上的某些基因,在鸡那里就作为更古老的前身出现在常染色体上。我们尽可以猜想,在雄性染色体失掉性染色体的基因之后,别的常染色体又开始演化成新的性染色体。那会是一种什么结果?

你知道秀丽新杆线虫么?它们绝大多数都是雌雄同体,自己的精子和自己的卵子结合生下小线虫。从进化上来说,它们跑在了人前面,是一种性染色体经历了更悠久变异的物种,具有和我们完全不同的性别模式。

:这真是越研究越复杂啦!

提问比解答还重要

:您在自己网页上的 General Research Interest 中提出了几个大方向上的问题。比如“产生新基因的分子机制是什么?”“新基因是怎样在群体中传播并稳定下来的?”“年轻的基因接下来将如何演化?”等等。可是您刚才说的,好像并没有完满地回答这些问题,反而使整个图景变得更复杂了。

:是的,科学研究者总是在解决一个问题的过程中发现更多的问题。科学就是这样发展的,这是好事情。困惑越来越多,在解决它们的途中,我们对自然的了解也就越来越多。而且伴随着人类视野的改变,许多非自然科学范畴的观念也将受到影响,得到更新。

举个例子,哈佛大学的爱德华·威尔逊(Edward O. Wilson)就曾提出人性的某些方面可能是有生物学基础的。这个结论可能改变传统的社会学的研究方法。像人们原来认为同性恋是教育方式不当造成的,但近年的生物学研究发现这有可能是遗传基因突变的结果。那么社会学中对同性恋问题的处理,就需要另加考虑了。

还有个例子是语言学上的。我们讲话,主谓宾结构,这种约定俗成的语序通常认为是后天社会活动中习得的。可是最近英国有人发现,语序方式也可能是基因控制的。他们找到了一个家族,许多成员的一个叫做FOXP2的基因发生了突变,伴随着这些成员说话时语序的紊乱。

:真有意思。嗯,解决问题的过程是很有趣,可是您觉得有希望看到自己提出的那些大问题都得到解决么?反正我是觉得自己目前感兴趣的问题,虽然非常非常想知道答案,但有生之年应该是没戏了。一想到就很沮丧。

:哦?我不觉得看不到答案是一种遗憾啊,不能解决的问题才给人希望。或许你可以听听我的建议哦。

我们人类智慧的进化,是一个从愚昧到理性的过程。我们的大脑容量在进化中不断增加,因为我们从来没有停止过思考,理性有无限的发展空间。什么时候问题都有答案了,这种思考就停止了,才是真的遗憾呢。知道人类的智慧不会止于自己的有生之年,而是会继续延伸,不是一种希望么?

况且,寻找问题的答案还不是最重要的事情呢。青年学生在开始接触一个领域的时候,都是奔着答案而去的。导师是提问者,做学生的努力去回答。可是要成为一个出色的研究者,发现问题比解决问题更重要,找到问题才是关键。还是那个哈佛的威尔逊,他跟学生聊天,说我告诉你们在学术界出名的三个方法。第一,发明一种新技术,比如PCR,然后大家都来使用,你就出名了;第二,发现一个新物种,你也出名了;第三,我不说了,对你们而言太难了。哈,故意卖个关子,他这第三个方法就是“找到一个新问题,然后解决它”。爱因斯坦也曾经说过类似的话,提出问题可能比解决问题更有挑战性。

:(呆愣好几秒)很有道理……我回去要好好想一下。

:好学生不会轻易同意别人的观点哦,你也可以提出不同意见嘛!

后记:事先约定的一个小时真是转瞬即逝。最后我还很八卦地追问龙老师会不会分些时间写科普,木有料到老师仰天大笑三声:“我已经给上海的科学画报纪念达尔文的系列写过开场白,讨论为甚么‘进化’在许多情况下是一个错误的翻译。你八得不够及时哟。”在他眼中,科学和科普是紧密联系的,没有理由轻视传播的作用。他还鼓励自己的学生去写作,鼓励松鼠们坚持写下去。“有别的问题再打电话给我!”好的龙老师,等我有不同意见了,再打电话给你!

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26 Responses to “科学圈圈坐之一-龙漫远”

  1. 姬十三说道:

    新年还没到,这是2009年最后一贴

  2. 龙老师太优雅了。

  3. Cielo说道:

    开始新一轮的圈圈坐了啊,期待!

  4. 八爪鱼说道:

    新年留念

  5. lalunasun说道:

    此denovo是刚译了海因莱因THE MAN WHO SOLD THE MOON 和Methuselah's Children的那位在新加坡的D姐吗? 啊。。。。。。

    • lalunasun说道:

      我要继续表达我对D姐的仰慕之情。。。

  6. HelloBeauty说道:

    松鼠们~二零一零年快乐!!~

  7. 欧欧欧,真好真好,跨年度滴圈圈儿。

  8. 白面僧面猴饲养员拇姬说道:

    我要采龙老师。。。555

    • wuou说道:

      我要显摆,我要显摆……我采过龙老师,还和他一起吃过饭。

  9. fujia说道:

    哦耶~圈圈坐第一贴终于来了.大家新年快乐~

  10. xiphoid说道:

    嗯,数学还是有用的,哈哈。
    新年快乐!

  11. subey说道:

    看到松鼠会的新年新气象,真开心!
    新的一年里,祝福你么!

    更多的创意,更多的成就!

  12. 说道:

    我觉得龙老师长得有点梁家辉的样子。

  13. 小如说道:

    我觉得婆婆采得很好看哇!~新年快乐!:)

  14. 哟空说道:

    受益匪浅
    新年第一跟帖*
    新年快乐啊~~

  15. 拼图者说道:

    龙老师真是我的知己呀,他说的很多话正是我现在的感受。

  16. 乐秋说道:

    以前一直觉得研究自然科学的人很古板很严肃,但松鼠会把这个观点颠覆的连渣儿都不剩了。

  17. 朝雲说道:

    「可是我意外地发现,这些突变超过90%都发生在密码子的第三个位置上(小贴士:一个遗传密码子由三个核苷酸组成,第三个位点上的突变很多情况下不改变基因的功能)。这是什么意思呢?如果这是一个假基因,它是没有功能的,就不会受到自然选择的压力,那么突变应该随机地发生在各个位点。反过来看,现在90%的突变都集中在第三个位点,其他位点的突变都被淘汰了——也就是说,不影响功能的突变保留下来,影响功能的突变被淘汰——那这个基因应该是有功能并受到自然选择的!
    从实验中可以测出,这个基因非常年轻,只有300万年。我意识到它是一个有功能的新基因,而不是大家以为的假基因。」

    抱歉看了幾次,始終不明這一段.是否發現突變原來多發生在第三點,所以本以為沒有功能的假基因其實有功能?

    • alasha说道:

      同感,看了几次没明白,想的答案也如楼主所说。请哪位专家解释一下,如何发现的新基因。谢谢!

    • 空之城说道:

      意思是不是这样的呢(我也不太确定):密码子的第三个碱基发生改变时,通常它对应的氨基酸仍保持不变(就是多个密码子对应一个氨基酸,而这多个密码子通常都是第一,二碱基是保守的,变化在第三碱基上),这样蛋白质的结构便不会变化,其功能也就不会变化了.而假基因是指基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列,也就是说假基因虽然看上去很像基因,但实际是不具有功能的,这样,它不具有功能便不会受到自然选择的筛选,打个比方,就像你既没有对社会做出贡献,又没对社会造成危害,那么你吃白饭社会也是不会让你消失的,而由于社会任由你自生自灭,不会管你,那么不管你是发生了什么变化,只要你还是既不好也不坏,对社会没有影响,你还是可以存活下来的.
      同样的道理,普通的基因如果在密码子第一,二位的碱基发生变化,通常其编码的氨基酸也会发生变化,如果氨基酸性质差异太大的话,甚至会导致蛋白质结构发生改变,从而使功能变化,这样基因有可能变好或者变坏,但多数情况是会变坏的,这样自然便会淘汰掉它,这就是为什么现存的几乎都只是在第三个碱基发生变异.而假基因则不同,由于它不编码蛋白,即使第一,二位发生变异,也没什么影响,变化的只是它自己,对生物体并不造成什么危害,自然选择没办法淘汰掉它.
      而文中如果那个基因是假基因,那么现存的就应该有发生第一或者二位发生变异的情况存在,由于随机的关系,前两位发生变异的频率应该与第三位差别不大,但龙老师发现那个基因变化的大多数情况都是在第三位,这就说明发生在第一,二位的情况被淘汰掉了,唯一的解释就是这个基因是有功能的,它编码了蛋白,密码子前两位碱基的变异导致了蛋白功能发生变化,这样才会表现出来,才会被自然选择发现并淘汰掉,所以龙老师认为这是具有功能的基因,并不是什么功能都没有的假基因.
      以上是我个人理解,也不知道对不对.
      PS:我好像快爱上龙老师了,楼主可以把龙老师的联系方法给我吗?不胜感激.
      他在北大的主页我打不开.

  18. [...] 原创活动译文专题rss订阅 媒体导读 · 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境 · 航天生物 · 计算机科学 · 少儿科普 小姬看片会 · 三研二拍 · 达文西行走中队 · 光芒阅读沙龙 Dr.You · 小红猪抢稿 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境计算机科学 · 航天 · 生物 2008诺贝尔 · H1N1 · 七夕专题 · 世博会的科学传奇 · 和 · 宅 · 色科学美丽 · 2009日全食 · 事关牛奶 · 地震 · 大刘专题 · 奥运 · 酒说 /**/ 首页 >> 科学圈圈坐 >> 文章科学圈圈坐-端木三Comments>> | Tags     科学松鼠会 发表于 2010-01-07 3:40编者按:上周四,芝加哥大学演化生物学系龙漫远教授启动了圈圈坐。本周请来第二位——端木三。端木老师八十年代初从成都东南角的师范学校英语系毕业,远渡重洋,辅修过计算机,却以研究说话写字儿的科学——语言学为毕生事业,现在美国北部大湖区的密歇根语言学系任教。请围观松鼠seren(下文称“我”)同端木老师的学术午餐,并继续期待下一周的神秘人物……这是感恩节假期前的最后一天,早上下了雨,后来虽然停了,却还是暗,天低得像要直压下来。中午整十二点,我穿过半个校园,找到了语言学系的红房子,如约踏进了端木老师的办公室。端木老师比照片上看起来更加斯文清瘦,说话的声音异常柔和,语速轻缓,一开口就让我没了紧张和隔阂。看我到来,他便合上笔记本,说:“咱们一起去吃午饭。”对面就是商学院新盖的大楼,“我还没有去过,”端木老师说,“我们一起去试试?”商学院的大厅果然宽敞,因为时值节前,人丁稀落。我们去小餐厅买午饭,一进去端木老师就说:“别跟我客气,我来付钱……”我于是弄了一盘沙拉,又倒了一杯咖啡,却见端木老师拿了一碗浓汤,一个面包圈,还笑着对我说:“你吃得真健康……”我们一起端着盘子走到放各色调料的小台子,我抓起越南蒜蓉辣酱往沙拉里倒,一边端木老师也抓起了小瓶辣酱……我立刻问:“您也是四川人吧。”“是啊。”“可是您的口音一点也听不出来。”“呵呵,四川话也是北方话嘛!”哈,真不愧是语言学系的端木老师,被老乡拉着叙旧都不忘本行。不过我还是说:“我知道四川话是北方方言语系,可是一般来说,四川人一开口,我一下子就能听出来!”端木老师只是和蔼地笑笑。我们走出小餐厅,在商学院宽敞的大厅里找了个安静的所在。端木老师把个黑色小茶几推到两张相对的沙发之间:“诶,这个茶几还有轮子的。”我们相对坐下,我开始套近乎:“您是川师外语系毕业的?真巧,我就在那里长大的。不过,您本科学的英语,后来怎么想到做语言学呢?”计算机和语言学端木:我们这些学英语的,基本就是两条路啊,要不然做文学,要不然做语言学。我呢,对语言学比较感兴趣一些。seren:这样啊。那我看到您在MIT念书的时候,还念了一个计算机的专业?端木:是的,那是我的minor(副修科目)。seren:那您觉得学习计算机对您研究语言学有什么帮助呢?端木:首先呢,在语言学里面,就有一个方向叫做computational linguistics(计算语言)。我虽然不是做这个的,但是计算机一方面给我提供了一些工具;另一方面在做研究的思路方面,它也对我很有启发。seren:一方面是工具,另一方面也开拓思路……唔,您能不能举个例子来说呢?端木:譬如说吧,汉语是单音节语言还是双音节语言?好多人都觉得是单音节(一个一个方块字嘛!seren心想),可是其实我们有很多词都是两个字拼起来的,比如“老虎”。光争论可能不清楚,但是现在有这些计算机来做统计,一统计,好,汉语其实百分之七十的词语都是双音节的,所以并不是像很多人以为的那样是单音节语言。那么再看英语……seren:英语是多音节的吧?端木:嗯,英语单词看着是多音节的,不过这么一统计呢,又发现其实大多数常用的词还是短的单音节和双音节的词。尤其是有些词看着长,其实把前缀后缀去掉,核心的部分也就一两个音节。这么看来,其实汉语和英语的差别也没有那么大。有了这些统计结果,有很多事情就清楚了。seren:您就是说,一方面计算机给了您这种手段来搜集数据;另一方面又正因为它存在,您才会想到这么做研究。真有意思。主次之分端木:我们来看这两个词,蔬菜,和商店。蔬菜和菜意思差不多,商店和店也是。但是我们平常会说菜店,蔬菜店,蔬菜商店,不会说菜商店,对吧?seren:菜商店……呃,确实听起来怪怪的。端木:这就是一个21结构(两个字的词加上一个字的词)优于12结构的例子,相似的还有很多。可是如果我们换一个例子,捕捉老虎,这又不一样了。捕捉虎不好,但是捉老虎听着就比较通顺,这又是一个12结构比21结构好的例子。seren:唔,有意思。这也是因为结构,不,组成部分不一样吧?那个捉老虎,是动词跟着一个宾语;而蔬菜商店,是形容词跟着名词……端木:其实两个都是名词……seren:好吧,都是名词,但是前面修饰后面的……那我们能不能说——好像有点泛化——但是,如果是动宾的结构,就是12比较好,如果是那个前面修饰后面的结构……端木:这叫偏正结构。seren:好……那么偏正结构,就是21比较好。端木:(笑)是的,大多数情况下是你总结的这个样子。这个现象,吕叔湘六十年代就提出来了,动宾的时候我们爱用12结构,偏正的时候用21,但是为什么呢?我们那时候不知道。seren:(喃喃地)为什么呢……?这只是为了说的顺口么?端木:那我们来看英语,英语跟汉语不一样,但是它有个重音。英语里面也有偏正结构的复合词,这种时候,重音一般放在前面,比如pan cake,比如white house。而对那些动宾结构的呢,一般放在后面,比如watch TV,buy a car,对吧?所以我们说“重长”。seren:(迷惑地)重?长?端木:英语里的重音,对应着汉语里面比较长的那个词——也就是12或者21里面的那个2。seren:哦……英语的重音对应汉语长的那个词,这是为了强调么?端木:(笑)四十年代有一个克劳德•香农(Claude Shannon),他是做计算和通信方面的,也是我们密歇根大学毕业的。他提出了一个information theory(信息论)。这个理论是用来确定词语的信息量的。他认为如果拿一个短语来看,如果一个词在短语结构的同一个位置出现的频率越高,信息量就越小,相反,就越大。比如我们看英语的这个冠词,出现在单数名词前面的,基本就是a,或者the,每一个出现的频率几乎是50%,它们所含的信息量就很小。哪怕漏写了这个冠词,我们还是一下子就知道是什么意思。但是冠词后面的那个名词,就有很多不同的可能,要是漏写了,就不知道要说什么了,所以信息量就很高。现在我们用这个理论来看刚才的问题,比如动宾结构。在语言里,动词的数量只是名词的三分之一左右,也就是说,一个动词出现在它所在的位置上,要比一个名词出现在宾语位置上的概率高多了,所以,宾语那部分是信息含量更高的。还不光是这样,宾语可以是一个名词,还可以是一个被形容词修饰的名词,譬如打“大老虎”。你想想看,名词那么多,再加上和形容词的组合,这个可能性有多大!这样,我就提出了一个观点,出现在宾语这个位置的词,之所以在英语里面我们重读它,而汉语里面我们放一个长一点的词,都是为了突出它的重要性,因为它信息含量大。其实我们说话的时候,有的词信息多,有的少,总是有这个主次之分的,而这个主次就靠这个“重长”来体现。seren:我觉得这个主次在传递信息和想问题里面很重要啊,要是没有主次,所有词都一样,那也没办法交流了……端木:是的,可是如果光这么想哪个词信息量大,我们脑子就不够用了。但是用这个规律来看这些词,再来想为什么会有“重长”这样的语言学现象,就很清楚了。语言的演化端木:英语里面有个单词with,它的音节是英语所有单词里面唯一一个这样发音的(th发浊辅音)。现在有的人已经开始把th发成清辅音了,这样它就不再是唯一例外了。还有的时候,一种语言会受别的语言影响。譬如四川话里面“阶级”的“阶”,有j-i-ai和g-ai两种发音。其实g-ai是原来的发音,但是受了普通话的影响,现在很多人念j-i-ai了,现在差别变小了。seren:那这种越变越简单的,是语言演化的趋势么?端木:这是趋势之一。一般来说,在演化里丢掉那些outliers(“例外”的部分),是一个规律。其实,在达尔文那个时候就开始争论这件事情了。达尔文的进化论一出来,语言学家就开始争论,语言里面有没有进化?有没有优胜劣汰?他们看到各个地方语言不一样:你看,中文,光光的,什么都没有,很简单。而英语呢,有几个时态变化,复杂一点,在中间。而再看那些意大利语啊,德语啊,又有时态变化,词还要分阴性阳性,很复杂。那大家就开始争论了,如果语言也有进化,谁高级谁低级呢?有的人就说了,能够掌握复杂语言复杂规律的大脑应该更发达,所以复杂的更高级,中文那么简单,是最低级的——他们当时也有个想法,觉得语言和社会的发展是成正比的。但是达尔文自己其实不同意这个说法的——他也知道一点中国,像马可波罗写的,并不像其他人想到的那么落后。达尔文觉得简单的语言不一定就说明大脑低级。我举个例子,我让你帮我做件事情,要是我必须给你一步一步写清楚,你才能做得好,比起我只要跟你提一句,你就把事情给我办好了,哪个更聪明?达尔文他们觉得语言可能也是这样,要是得记住那么多复杂的规则,才能把意思表达出来,比起简简单单地就把意思说出来了,说不定后者更高级呢。seren:那是这样吗?端木:其实呢,不是的。语言的变化很复杂,并不像那个时代的人想的那样简单,一条线。语言这个东西,不是一个人一群人商量一下就制造出来的完美的东西,它是自然地出现的。有的时候,你把这里简化了,可是那里却又复杂化了。你看这里的这些茶几(端木指指我们面前带轱辘的黑色小茶几——现在上面放着我们两个的空盘子。这样的茶几在整个商学院的大厅里到处都是。),现在我们在这儿说话,把它从旁边搬过来了,待会儿我们走了,别人来了,又把它搬到别的地方去了,语言的发展也有点像这样。有很多语言都在慢慢地变,有时有些词的音节变得不发音了,图简便。比如说police,很多人都吞掉那个o,读成“plice”。还有potato,读成“ptato”。再说Toronto,多伦多,也有人吞掉第一个o变成t-ronto。而多伦多当地的人,甚至连中间的停顿都不要了,直接念成“tronto”。我们中文里面的豆腐这个词,经常“腐”就发一个f的音(轻声)。这就是简化发生了。可是这种简化,在英语的那几个例子里面,去掉一个元音,却创造了两个连在一起的辅音字母,有时候还挺难发音。豆腐那个例子呢,虽然没有创造两个连在一起的辅音,可是也创造出一个中文里面没有的新音节(douf),这也增加了语言的多样性。你看,这种简化反而创造了复杂性。还有的时候,人们会把那两个连在一起的辅音去掉一个,音节变少,这就有点向中文这边发展的意思。可是我们中文呢,现在却经常在单音节词里补充一个字,让它变长,音节变多,譬如鸭子的子,老虎的老。这么看起来,语言的变化不是单向的,一会儿长一会儿短,是一个循环往复的动态的过程。seren:啊,真有意思!语言的发展是循环往复波动的……还有啊,我觉得好多地方的语言差别特别大,完全跟两条线一样。像我去夏威夷,看看他们的土著语,其实发音很像日文或者中文,都是ma、po、la之类的音节,虽然嘟噜嘟噜一大串,发音倒是都特简单。但是我以前让实验室的墨西哥妹妹教我西班牙语,里面有的音,两个r连一起的,我就完全学不会。她就跟我说,这个音啊,小孩子五岁之前都发不出来,可是十五岁之后如果还发不出来那一辈子都发不出来了。我经常就觉得,这个不同地方的语言发展怎么差别这么大,简单的好简单,复杂的可以那么复杂,好像一点联系都没有的。端木:呵呵,这个问题呢,其实就很难研究了。为什么呢?因为我们知道的历史太短了。我们知道的,主要也就是有文字以后这两三千年。而且文字最开始出现,并不是为了写历史用的,是为了记事情,譬如你借了我什么东西,我做个记号,怕忘了。历史这个东西,都是到了后来,人们——尤其是皇帝,开始想高级的事情了,让你给写下来。所以我们知道的东西真的很少,五千年——就算一万年,你想想看,跟人类出现比……seren:几百万年了。端木:对,所以这个语言具体怎么变的,我们不知道。seren:这个真是没法知道。端木:也不是没法知道,就是现在没法研究。所以我们做语言的就先把这个问题搁下来,以后再说。现在我们主要是找找语言的规律,就像我刚说的,信息量的规律啊,复合词和短语结构的规律啊,从里面学点东西。语言学也会演化 seren:您能不能跟我们讲讲这些年这个研究领域有些什么特别大的事,或者什么趋势值得大家主意的?端木:好的。主要有几个方面的变化,第一是要求研究样本的数量变多了。以前啊,你做研究发文章,找一个人就行了。譬如做普通话,你就找一个北京人,证明一下他的身份,说明他合适这个研究,就够了。最多不过找俩,一男一女。现在不行了,必须找十来二十个,得重复做。第二个呢,是研究的手段变化了。像我刚说的,开始重视统计啊,数据啊,你以前说一个理论就行,现在要看证据。seren:这听起来真像自然科学了,语言学在美国该是社会科学吧?端木:其实语言学很宽,有的研究是偏人文方面的,有的像我说要做统计啊,数据啊,算社会科学,还有的就是基础自然科学的研究,做实验的。National Science Foundation(美国国家科学基金会)还提供语言学研究的基金呢。seren:啊,原来也可以申请NSF funding的!端木:是的。其实现在我们领域也比较喜欢做一些跟自然科学的研究能挂上钩的东西,不像以前,都是各做各的,搞出很多很高深的术语啊,复杂的概念啊,其实没必要。现在就偏向于一些能和别的学科交叉、交流的。还有一点变化,就是以前很多东西是非黑即白的,比如语法,一定要这么样,不能那样。现在不是了,开始看到有变化,有差异,有variation的。seren:听起来真是很有趣。其实在采访您之前,我还挺担心的,心想我一个理科生,什么语言学都不懂,怎么问问题啊。没想到听您说了这么多,觉得都特别有意思,而且感觉我理科的思维也能用上去,能体会。端木:那就太好了!我们就是希望能让大家都了解我们做什么,其实我觉得只要我们能解释好,大家会理解我们的研究的。seren心里想:这跟我们松鼠会的理念真是不谋而合!和端木老师从商学院宽敞的大厅里出来,在校园里互相道别。外面依然阴霾沉沉,松鼠们趁着秋尽冬来时难得的和暖时光,在草地上觅食,飞跑着穿过冷清的大街小巷。我反复地回忆着刚才谈话里的细节,生怕每一分秒的时间都在跟我的记忆力争夺那些端木老师讲过的小故事,真想插翅飞回家去,记下一切…… AKPC_IDS += "32087,";Leave a Reply 点击这里取消回复姓名: 必填邮件: 必填,不会公开链接:选填评论: [...]

  19. [...] 原创活动译文专题rss订阅 媒体导读 · 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境 · 航天生物 · 计算机科学 · 少儿科普 小姬看片会 · 三研二拍 · 达文西行走中队 · 光芒阅读沙龙 Dr.You · 小红猪抢稿 · 科学圈圈坐 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境计算机科学 · 航天 · 生物 2008诺贝尔 · H1N1 · 七夕专题 · 世博会的科学传奇 · 和 · 宅 · 色科学美丽 · 2009日全食 · 事关牛奶 · 地震 · 大刘专题 · 奥运 · 酒说 /**/ 首页 >> 科学圈圈坐 >> 文章科学圈圈坐之三-马原野Comments>> | Tags 标签:活动, 科学圈圈坐, 马原野    科学松鼠会 发表于 2010-01-14 1:23圈圈坐从芝加哥大学的龙漫远老师,经过密歇根大学的端木老师,如今回到中国本土,隆重推出马原野老师。马原野:中国科学院昆明动物所研究员,研究方向是认知脑科学。1987-1988年,曾在美国耶鲁大学神经科学习做博士后,导师为美国著名神经科学家、大脑前额叶功能研究方面的牛人Goldman-Rakic。1995-1999年,曾赴英国牛津大学和美国亚利桑那大学,参与“大脑认知地图”的研究。马老师的研究领域刚好是13同学从前滴研究领域,所以,13同学滴崇拜之情……手记:马老师是个很和蔼的人,也 非常“科学家”,所以他会说:“由于伦理学上的原因,你不可能把一个电极安到人的脑里面去。”我们还八卦了他在耶鲁时的导师老太太:30年代出生,白俄贵族,又是犹太人,一直Worried,生怕中国的学生会运设备回中国支援社会主义国家。汗,我真是好八卦……从猴脑到人脑小蓟:看您的研究经历,开始时研究灵长类动物,然后就研究了人的大脑,怎么会从猴子到人?马原野:我开始对脑的研究就是用猴子作为实验动物的。最初是用电生理的方法,把一个电极埋到脑里去,然后观察与行为对应的脑电的变化。你可以想象,这个只能用猴子来做,由于伦理学上的原因,你不可能把一个电极安到人的脑里面去。小蓟:那时候,就直接是把电极安到猴子脑子里吗?马原野:对,安到脑里面去——用很细很细的一个电极,比如说,只有千分之一个毫米。到现在为止这还是一个很主要的方法。这个方法的好处在于,它可以比较精确地记录一个神经细胞的电活动,进而可以分析神经细胞的变化和猴子的行为之间的关系。但不管这个电极怎么小怎么细,在人类中是不允许的。小蓟:需要把猴子的颅骨打开,电极插进去?马原野:在手术室里,无菌条件下,钻很小很小的一个洞,把电极埋进去。小蓟:从什么时候开始这样利用猴子来研究大脑呢?马原野:上世纪30年代吧。到了上世纪后期,由于有了fMRI(功能性核磁共振成像技术),利用成像技术,在无创的条件下,就可以清楚看到大脑中的血流分布情况。它最关键的是对大脑没什么伤害,这样,就可以用来直接研究人类大脑的一些活动,比如,决择呀,注意,学习记忆等等。比如,在神经经济学中,可以用脑成像技术来研究经济抉择过程,探讨在股票市场,股民怎样决定什么时候该买进什么时候该抛出。还有,比如说,一个广告,究竟有没有效果,可以观察它有没有引起某些相应脑区的变化来判别等等。小蓟:广告?马原野:当然,这就产生了新的一门科学——神经营销学。可口可乐和百事可乐,不贴牌子的话,有的人甚至觉得百事可乐的味道要好一些,但因为品牌效应,消费者在购买时,可能还是会更倾向选择可口可乐,因为它的牌子比百事可乐要更有名。有人就把fMRI引入过这类试验,观察品牌究竟对哪块大脑区域产生影响。甚至想象,在大脑的哪个区域发现脑内有一个购物按钮,设法去控制这个按钮,就可以控制人们的购物行为。小蓟:您进入这个领域时,刚好是fMRI兴起的时候,对吧?马原野:对。MRI 有两种。通过MRI,也就是普通的核磁共振,我们可以看到脑的结构;但fMRI,前面加了个小f,也就是functional——脑的功能成像。利用fMRI,当脑血流量比较多的时候,那里就有比较强的信号。当我们观察到大脑某个区域血流量增加的时候,我们就认为,那里的脑区比较活跃。出现fMRI之后,人类就可以直接研究人的大脑了,这是很大的进步。我们可以研究更多的东西了。因为,猴子和人是不一样的,比如,我们有语言,我们有审美,我们可以做某些决策,我们甚至会说谎……小蓟:人的大脑和猴子大脑的区别,有没有人在研究呢?马原野:喔,那可多了。比如咱们刚才说到的——审美,猴子有审美吗?小蓟:它们真的没有审美吗?马原野:严格意义上的审美,猴子应该是没有的。当然,它在择偶时,选中哪个猴子,你也可以说,这也是一种审美。但更深一层的,比如,我们欣赏一幅名画,一段音乐,甚至为之陶醉——这些,动物是没有的。小蓟:可是,经常有人说动物听音乐会怎么怎么样呀?马原野:那个是一种“莫扎特效应”。猴子听音乐,也经常出现莫扎特效应——这些音乐会干扰,吸引猴子的一些注意力,使猴子暂时性地改变一些行为,但究竟是什么原因,目前还不知道。但并不等于说,猴子就会欣赏音乐了。小蓟:莫扎特效应,是专指听莫扎特音乐吗?马原野:是的,具体说是他的钢琴协奏曲 K448。强悍的老太太:Goldman-Rakic小蓟:谈谈您在耶鲁做博士后时的导师Goldman-Rakic吧。马原野:哦,Goldman-Rakic,那个老太太是个白俄。你知道白俄吗?小蓟:白俄贵族?(我瞎猜。)马原野:对,她的家庭是俄国的贵族,父辈十月革命后逃到了美国去,她也是个犹太人。你刚才叫的那一长串,只是她的姓。不过,这两个姓,都不是他自己的。老太太的姓很有意思,第一个姓Goldman是她前夫的姓,后来离婚了,又嫁了个南斯拉夫人Rakic。但圈子里大家都知道她是Goldman,改起来太麻烦,她就索性保留Goldman,和新丈夫的姓放在一块儿,出了这么一个姓。小蓟:哈,她还真厉害。您是怎么到了她的实验室呢?马原野:因为我当时对脑高级功能感兴趣,当时上海脑所的所长张香桐先生建议我去的。小蓟:陈冲的外公?马原野:不是,陈冲的外公也姓张,叫张昌绍, 是位著名的药理学家。张香桐先生是国内当时最有名的神经科学家,前年去世。张先生自己就是耶鲁大学毕业的。(我很汗……)再说Goldman-Rakic 老太太,她的家庭是十月革命后逃到美国来的,非常不喜欢社会主义、共产主义。从前实验室有只猴子,特别不听话,老是捣乱,她就给猴子起名叫托洛斯基——那是斯大林的政敌,但也是个不折不扣的社会主义者,或者叫共产主义者。后来,我要回国的时候,要带一台当时美国能买到的差不多是最好的计算机,Mac II回国,她坚决反对。之所以反对是因为她很担心,觉得我把那台计算机带回来会用于军事上的目的。后来,我特意请来了另一位耶鲁大学的教授给我做担保,保证这台计算机,只会用作科学研究之用,绝对不会从事军事上的用途,她才勉强放行。当然,在别的事情上,老太太人都很好。总的来说,我跟老太太在科学问题上是非常愉快,但一旦碰到政治之类的事情,就会有冲突了。Goldman当时特别看不惯我把自己的钱省下来,买些设备带回来——我们那一代的很多中国科学家都是这么做的。Goldman对此特别特别不理解,甚至反对。她曾经特别愤怒地跟我说,“我给你钱,是为了让你在美国生活得好,但我没有责任去支援一个共产国家。”当时,我就非常不高兴,跟她说,“你给我工资,是因为我为你工作,至于我怎么用这笔钱,那是我的自由。”2002年,老太太第一次来到中国访问。在上海,她第一次被震撼了,因为,这不是她心目中的社会主义的中国。要知道,那时候,美国的录像店里,中国影片中的中国人,都是留着小辫,皮包骨头,躺在床上吸鸦片的形象。当时接待她的是李葆明教授,这么说吧,就是姬十三的导师,哈哈哈。2003年,老太太装修房间,为了去附近的花店买一束花装饰厨房,穿过马路时被一辆大车撞倒了,就这样去世了。她去世之后,所有美国神经科学界对她的评价是:她是自己那一代中最杰出的神经科学家之一。小蓟:Goldman是研究大脑前额叶的牛人?马原野:没错,我当时之所以去她实验室,就是因为我们也在研究前额叶。她当时基本上是前额叶研究领域的NO.1。她还是美国神经科学会的主席,能坐上那个位置的女性,相当罕见。小蓟:她是个很强硬(tough)的人吗?马原野:那是,相当的。脑科学与神经小蓟:您的介绍中提到,曾经研究过“大脑前额叶”,那是个什么东西,要搞清楚大脑的每一个地方要做什么的吗?马原野:嗯,我们的研究主要集中在大脑的前额叶。小蓟:前额叶?马原野:没错,前额叶有个非常俗气的名字叫做“脑中之脑”。就是说,这是大脑中发育最高级的一块皮层。只有在人身上,这块脑区的发育才达到了最高的程度。举个例子,猴子脑中前额叶的表面积不到整个大脑皮层的10%;猩猩脑中,20%;只有在人脑中,超过了30%。在各个大脑皮层中,前额叶皮层的发育和成熟是最晚的,比如说,人的大脑前额叶大约要到25岁才能发育成熟,所以,小蓟呀,我猜你的大脑前额叶发育应该还没有成熟。(汗,我…… 哦,马老师夸我年轻来着。)前额叶皮层也是最快开始衰老的,过了40岁,这块皮层就开始衰老了。长期以来,我们都不知道这块皮层有什么功能,一直到19世纪。那时美国正在修铁路,当时的一种炸石开山方式是用钢钎把炸药捅到一个石头中的炮眼里,用雷管起爆,达到炸石的目的。有个小包工头,不知怎的,炸药捅的时候就炸了,钢钎跳起来穿透了他的脑袋,破坏了他的部分大脑皮层。当时,那个人甚至还可以自己走到医院,医生做手术把钢钎拔出来。痊愈后,那个人表面上看没有任何障碍,运动、感觉系统都良好。但后来,他的熟人就发现,这个人性格上发生了很大的变化。他变得很粗俗,一出口脏话,而且行为举止也非常没有教养。那人叫Roger,他的同伴们就说:“再也不是从前的Roger了。”Roger就是伤到了大脑前额叶。人类有很多本能行为,大脑前额叶就是负责抑制这些本能行为,让人在适当的时候做适当的事情。给你举个好玩的例子,这么说吧,如果在大脑前额叶受损的人面前放一杯水,他就一定会喝,哪怕你告诉他:“这杯水不是你的,不要喝。”他们的反应都是对环境的简单反应。他的逻辑是这样的:因为有人放了水,水是用来喝的,所以,他就喝了。我们的研究就是集中在前额叶这块皮层上,这块皮层确实很复杂,很难用一句两句话讲清楚。关于天才和精神性疾病小蓟:您还属于一个认知障碍研究小组,主要在研究什么呢?马原野:认知是个非常复杂的过程,关系着我们的学习、记忆、注意力、抉择等等;而认知会出现障碍,比如注意障碍,学习记忆障碍,还有成瘾等等都是认知方面出了问题。小蓟:成瘾也算认知障碍?马原野:是认知障碍呀。比如吸毒这种行为,其实是个抉择的问题,当事人面临的是个决择的过程——要家庭、正常的生活,还是毒品?马:我们还会研究老年性痴呆,精神分裂症、抑郁症等疾病的脑机制。小蓟:精神分裂症,好像是很奇怪的一种病?马原野:是很奇怪,目前看来,精神分裂症患者的智力一点都不低,甚至,比正常人说不定还高,比如纳什等等。其实不单是納什,很多精神疾病患者都很有天分。比如像雨人电影中的主人翁——自闭症患者对数字会特别敏感。我见过我国心理学家测试国内患自闭症的小孩,给他们两个装瓜子的盘子,一盘只比另一盘少几颗,几千颗里少四五颗,他们就每次都能指出哪个盘子里的瓜子多。究竟天才和精神病患者之间有什么区别和联系,目前还不清楚,这些都是我们的研究范畴。另外,在正常人中,我们很多的行为和我们大脑发育的情况有密切联系,比如左撇子,可能他们的右脑是优势半球,但对左撇子,我们要特别注意,不要去强迫他们使用右手,若在孩儿时代,被家长强迫用右手之后,会出现比如口吃,口头语言困难之类的情况,甚至更厉害的,会导致免疫系统出问题,患上比如红斑狼疮之类的。另外一个有趣的现象就是,很多左撇子的小孩,对数字都比较敏感,当然,这个具体原因,目前也还不清楚。小蓟:最后一个小问题,说了这么多左撇子好,您是不是左撇子呢?马原野:不是,我绝对的右撇子,左手连缚鸡之力都没有。不过,我对数学物理这类的功课倒是也很在行,哈哈! 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