·生物聲學和生態聲學領域的研究人員正在用人工智能來篩選錄音，尋找可能幫助我們理解動物交流的模式。現在有了鯨魚的歌聲和蜜蜂的舞蹈等數據庫，有一天這些數據庫可能會變成“動物版谷歌翻譯”。
凱倫·巴克的新書《生命的聲音：數字技術如何讓我們深入動植物世界》。
太平洋上的座頭鯨和幼鯨。1970年發行的專輯《座頭鯨之歌》(Songs of The Humpback Whale)吸引了大眾的注意，改變了我們對鯨魚的看法，并引發了禁止捕鯨的支持活動。圖片來源：Alexis Rosenfeld/Getty Images
在歐洲的一個洞穴里，納特勒蝙蝠正在飛翔。研究人員在蝙蝠的棲息地嵌入監聽設備，以了解它們如何相互交流。圖片來源：Arterra/Universal Images Group via Getty Images
·與動植物交流的能力有兩面性，人類可以親近自然，甚至治愈我們造成的一些傷害，但也可能利用它來凌駕于動植物之上。
世界上充斥著人類聽不到的聲音，蝙蝠利用超聲波交流，大象利用次聲波溝通，珊瑚礁是水世界里的俱樂部，充滿了海洋生物的各種聲音。
幾個世紀以來，人類甚至不知道這些聲音的存在。但隨著科技的進步，無人機、數字錄音機和人工智能等工具正以前所未有的方式幫助人類傾聽大自然的聲音，使我們能夠展望，不久的將來可以利用計算機與動物交談。
在某些領域，這一展望已經開始化為行動。加拿大不列顛哥倫比亞大學教授凱倫·巴克（Karen Bakker）在她的新書《生命的聲音：數字技術如何讓我們深入動植物世界》（《The Sounds of Life:How Digital Technology Is Bringing Us Closer to the Worlds of Animals and Plants》）中寫道：“數字技術常常讓我們聯想到與自然的疏離，但另一方面它卻為我們提供了一個傾聽非人類聲音的機會，恢復我們與自然界的聯系。”從熱帶雨林到海洋深處，全球各地的生態系統中都設立了自動監聽站。設備小型化使科學家能夠將麥克風貼在蜜蜂這樣小的動物身上。巴克寫道：“這些數字設備就像一個行星級助聽器，使人類能夠超越我們感官能力的限制，傾聽和研究大自然的聲音。”
凱倫·巴克的新書《生命的聲音：數字技術如何讓我們深入動植物世界》。
所有這些設備都會產生大量數據，人工處理難度很大。因此，生物聲學（研究生物有機體發出的聲音）和生態聲學（研究整個生態系統發出的聲音）領域的研究人員正在用人工智能來篩選錄音，尋找可能幫助我們理解動物交流的模式?，F在有了鯨魚的歌聲和蜜蜂的舞蹈等數據庫，巴克寫道，有一天這些數據庫可能會變成“動物版谷歌翻譯”。
但巴克警告說，與動植物交流的能力有兩面性，人類必須仔細考慮如何利用技術進步與自然界互動。我們可以利用對聲音豐富性的理解來親近自然，甚至治愈我們造成的一些傷害，但我們也可能利用它來凌駕于動植物之上。
作為古根海姆研究員（2022年），巴克的研究重點是數字化轉型和可持續性，以及如何促成人工智能和生物數字技術的應用，以應對人類世的挑戰。目前，她專注于一個關于數字技術對環境治理影響的新研究項目。美國科技媒體Recode10月30日刊登了與巴克的對話。
用機器人操縱蜜蜂，但要警惕剝削動物
記者：從你在介紹中提出的大膽想法開始：我們正在使用人工智能等技術與動物對話。這如何解釋呢？
巴克：我們可以使用人工智能機器人說動物語言，從根本上打破物種間交流的障礙。研究人員正在用一種非常初級的方法對蜜蜂和海豚進行研究，在某些方面也對大象進行了研究。如今我們面臨一個非常嚴肅的倫理問題，因為與其它物種說話的能力聽起來很吸引人，但它可以被用來創造更深層次的物種間關系，也可能被濫用于馴養以前未能控制的野生物種。
記者：這是怎么做到的？
巴克：我來舉個例子。德國的一個研究小組將蜜蜂信號編碼到機器人中，并將其送入蜂巢。這個機器人能夠利用蜜蜂的搖擺舞交流方式來告訴蜜蜂停止移動，并且能夠告訴那些蜜蜂飛到哪里去尋找某種花蜜源。這項研究的下一階段是將這些機器人植入蜂箱中，蜜蜂們會從一開始就把這些機器人當做它們的成員。這樣我們對蜂房的控制就達到了前所未有的程度，并將以一種前所未有的方式馴化蜂巢。這就產生了剝削動物的可能性。另外，人類很早就在軍事上利用動物，所以我認為需要警惕。
這就是研究人員開始思考的倫理問題。我們希望，在未來有了道德規范后，像我們這樣的普通人將有能力傾聽并理解大自然的聲音。我認為這創造了一種對自然的真正的敬畏感、好奇心以及親切感。這就是我所希望的技術發展的方向。
記者：最初我們是如何意識到動物甚至地球，正在發出我們聽不到的聲音的？
巴克：人類傾向于相信超越我們認知范圍的東西并不存在。很多聲音就在我們耳邊，但因為視覺比聲音更重要的這個認知，我們根本就沒有去傾聽它們。
改變認知的因素（也是我寫這本書的原因），是現在的數字技術使我們能夠非常容易地傾聽地球上所有物種的聲音。我們會發現，以前從不認為會發聲或對聲音做出反應的大量物種確實是大自然交響樂團的一分子。這個發現就像幾百年前的顯微鏡一樣意義重大：它打開了聲音世界的大門，并帶來了許多顛覆認知的關于動物復雜交流、語言和行為的發現。
太平洋上的座頭鯨和幼鯨。1970年發行的專輯《座頭鯨之歌》(Songs of The Humpback Whale)吸引了大眾的注意，改變了我們對鯨魚的看法，并引發了禁止捕鯨的支持活動。圖片來源：Alexis Rosenfeld/Getty Images
記者：大象似乎是一個例子。
巴克：我在書中講了凱蒂·佩恩（Katie Payne）的故事，她是20世紀生物聲學的杰出代表之一。她其實是一個受過古典訓練的音樂家。在對鯨魚的聲音做了大量研究之后，她首次發現大象發出的聲音，有人類聽力范圍以下的次聲波。這就解釋了大象為什么可以遠距離知道其他大象的位置。它們可以協調行動，并以類似心靈感應的方式進行交流。大象利用的次聲波，可以穿越土壤、石頭甚至墻壁傳播很遠。但發現的方法很簡單，就是坐下來專心傾聽。
凱蒂·佩恩形容大象的次聲波就像是胸口奇怪的悸動，一種不安感。這就是我們作為人類能感知次聲波的方式。但在數字技術出現之前，我們能發現這些聲音的唯一方法顯得有些隨機：我們可能會出去錄下一些聲音，然后在實驗室里費力地聽。
記者：我很好奇動物是如何感知這些聲音的。你說我們感受到的次聲波是胸口的一種悸動，那有沒有辦法知道大象自己是如何感受到這些聲音的？它們是否也聽到了悸動聲？或者它們聽到的是我們聽不太懂的復雜的東西？
巴克：我們的認知很有限，因為說到底，這些數字技術只是一個擬像。大自然里的聲音往往比人類的聽力范圍高或低得多，我們要想研究，就必須改變這些聲音。所以我們永遠不可能知道蝙蝠是如何感知聲音的。
科學家們用“客觀環境”（“umwelt”）來形容這一現象，這是動物在傾聽時的體驗，它們在皮膚上感知環境。不過這只是我們的猜測。但是當我們試圖這樣做的時候，我認為摒棄人類關于語言和交流的認知是非常重要的。米爾賈姆·克恩席爾德（Mirjam Knörnschild）是一位優秀的研究蝙蝠的德國研究員，他在書中提出了一個很好的觀點:實際上，了解我們對語言的認知，并不是那么有趣。更有趣的是試圖理解蝙蝠之間或它們與其他物種之間的交流。所以，如果我們有一個更以生物為中心的方法來理解動物的交流，就會產生更令人興奮的洞見。
在歐洲的一個洞穴里，納特勒蝙蝠正在飛翔。研究人員在蝙蝠的棲息地嵌入監聽設備，以了解它們如何相互交流。圖片來源：Arterra/Universal Images Group via Getty Images
摒棄以人為中心，用機器學習解析大量數據
記者：在書的開頭，你提到了“動物版谷歌翻譯”的想法。不過，你所說的這個想法與傳統認知不同。過去的翻譯一直是關于一個群體與另一個群體互動的，但你談到了主動選擇不與一個群體互動，而只是觀察。這與我們通?？创g的方式非常不同。
巴克：在20世紀，許多教靈長類動物人類語言或手語的嘗試都是基于這樣一個假設：語言是人類獨有的。如果我們要證明動物也有語言，我們就必須證明它們也可以學習人類語言?；叵肫饋?，這是一個非常以人為中心的觀點。
如今的研究采用了一種截然不同的方法。它從記錄動物甚至植物發出的聲音開始，然后使用機器學習來解析大量數據，檢測相關模式與行為的聯系，試圖確定聲音是否傳達了復雜的信息。這些研究人員所做的不是教這些物種使用人類語言，而是類似于匯編這些物種的信號字典，然后嘗試理解這些信號的含義。
他們發現了一些驚人的東西。例如，大象會對蜜蜂發出一種不同的信號，因為蜜蜂是一種威脅，對人類則會發出另一種信號。此外，它們還區分了具有威脅性的人類和無威脅性的人類。蜜蜂有數百種聲音類型?，F在我們知道它們的語言帶有振動、位置和聽覺屬性。
記者：我被你書中關于珊瑚的章節深深吸引，珊瑚礁不僅會發出自己的聲音，還能吸引那些看上去沒有耳朵卻能聽見聲音的小珊瑚。我很好奇，健康的珊瑚礁聽起來像什么？
巴克：健康的珊瑚礁聽起來有點像水下交響樂，會有珊瑚礁、珊瑚礁里的生物甚至幾十英里外的鯨魚發出的隆隆聲、嘶嘶聲和咔噠聲。如果你能聽見超聲波，就可能會聽到珊瑚本身的聲音。
珊瑚幼蟲已經被證明能夠聽到健康珊瑚礁的聲音。這些生物是非常微小的，它們沒有胳膊或腿，也沒有明顯的聽覺器官和中樞神經系統。但不知怎的，它們能聽到健康珊瑚礁的聲音，并可以游向它。這真是令人震驚。如果連這些小生物都能以比人類更精確協調的方式聽到聲音，那大自然在聽什么呢？
記者：你提到數字聽力（digital listening）是一種新事物，但深度聽力（deep listening）不是。這是什么意思？
巴克：北美印第安人中黑腳族（Blackfoot）哲學家Leroy Little Bear認為：“人類的大腦就像無線電表盤上的一個電臺，停在一個地方，聽不見所有其他電臺的聲音……動物、巖石、樹木，卻同時在整個感知范圍內廣播。”原住民作家John Borrows認同Robin Wall Kimmer的觀點，將深度聽力描述為一種古老而珍貴的藝術。在數字技術出現之前，人類有很多傾聽自然的嘗試。土著人知曉動物復雜的溝通能力，他們有各種策略來翻譯這些聲音并參與跨物種的溝通。因此，深度聽力為我們提供了另一扇進入非人類聲音世界的窗口，并讓我們產生一種歸屬感、責任感，以及數字聽力所缺乏的道德感。
記者：你所寫的每一個研究過動物聲音的人似乎都受到了科學界的強烈抵制，他們花了一半的時間來反對這種抵制，直到最終證明他們是正確的。我忍不住想，承認這些交流形式，是需要人類以一種不舒服的方式來面對我們的感知和智力觀念的。
巴克：是的，那些在書中提到的科學家經常遇到非常強烈的反對。他們被撤銷了資助，在會議上被質疑，被嘲笑，經常被解雇。但他們堅持了下來，因為經驗證據就在那里。
在科學體系和公共話語中有一種殘留的人類例外論，我們希望相信人類在某些方面是獨一無二的。過去常說人類是唯一能夠制造工具的，現在我們知道情況并非如此。如果人類有獨特的語言天賦，這不是很好嗎？或許情況也并非如此。或許當我們完善對非人類語言的理解時，我們會對語言有一個更包容性的定義，它是生命之樹上的連接點。
這種想法破壞了原本穩定的秩序。意識到我們基本上對周圍的所有這些聲音都充耳不聞，是讓人不安的。我們人類才是聽力困難的物種。我想，這會產生一種懊惱感，也許還有些尷尬。所有這些聲音一直存在，而我們從未意識到。因此，與這項研究相關的感受是復雜的，哲學辯論也十分激烈。然而，經驗證據使我們不得不直面這些對話和沖突。
氣候變化會抑制物種的交流能力
記者：你寫道，氣候變化正在以某種物理方式直接影響地球的聲音景觀。這如何解釋呢？
巴克：如果你把這個星球想象成一個有季節性變奏的交響樂團或爵士樂樂隊，我們聽到的噪音會隨著生活節奏起伏，氣候變化破壞了這種節奏。
在某些情況下，氣候變化甚至會抑制物種的交流能力。例如，非洲稀樹草原上的鳥類和許多其他物種的“合唱”就發生在黎明和黃昏，因為這是空氣中濕度較高的時刻，所以聲音傳播得更快更遠。這不就是一個與遠方親人交流的好時機嗎？
但現在，氣候變化影響大氣的溫度和濕度，我們正以一種尚未知曉的方式影響“黎明合唱團”。在干燥和炎熱的環境中，物種交流可能會更難。如果它們不能很好地溝通，就會缺乏安全感，不能在受到威脅時警告對方，更難找到伴侶。這也會影響它們的生存和繁衍。
記者：你寫道，盡管如此，這些數字技術也可能有助于消除一些傷害。有什么與此相關的項目或應用嗎？
巴克：一個真正讓我興奮的項目是利用生物聲學，以音樂療法來恢復生態。事實證明，一些物種，如魚類和珊瑚，會對健康珊瑚礁發出的聲音做出反應。這可以幫助我們恢復退化的生態系統。這項研究尚處于起步階段。我們不知道有多少適用的物種，但如果我們能真正開始使用基于生物聲學的音樂療法來改善生態系統，那將是一件非常棒的事情。
