在這個星球上,人類是惟壹可以用語言來交流的生物。科學家宣稱,在人類眾多基因中,已經發現能使人類說話的基因,如果沒有這個基因,語言與人類的文明就沒有發展的機會。在過去的20萬年間,這個基因的改變,促使人類能與其它生物向不同的路徑演化,它就是FOXP2,這個基因的損壞,會造成罕見的語言障礙,語言文法的使用將出現問題。
科學家發現這個基因是2001年的事情,現在,科學家在靈長類的研究中,觀察這個基因在它們身上的表現情形與影響,這些動物包含黑猩猩、大猩猩、猩猩、恒河猴、猴子與老鼠。科學家想知道,這個基因在人類、猴子與老鼠身上,有什麽不同的表現。他們希望再找到更多與語言有關的基因,並且逐漸證實語言的發展,與人類文明的產生息息相關。
尋找人類語言基因
大約600萬到700萬年前,人和猩猩從***同的祖先演變而來。其中,現代智人在染色體的基因構造上與大猩猩或黑猩猩等靈長目動物約有98%的相同,甚至許多地方連排列順序都完全壹致,但在演化過程中,只花了不到10萬年時間就晉身為萬物之靈。
作為人類,我們多麽自豪!我們種植莊稼、養育禽畜,因而不必像別的動物那樣為了尋找食物而在原野和叢林中遊蕩;我們蓋起房屋,因此可以躲避雨雪風霜的侵襲;我們擁有雙手和智慧,從而能夠建立起復雜的社會,發明創造出越來越高明的技術來服務於人類。最值得我們自豪的是,在這個星球上,人類是惟壹可以用語言來交流的生物。
絕大多數研究人類起源的專家都認為:通過口語進行交流,是人類區別於其他動物的最顯著的特征。壹些科學家曾成功地訓練黑猩猩使用復雜的手勢或輔助工具交流信息,但無論怎樣訓練,這些人類的遠親始終只能發出少數單詞的音,“口語能力”實在是糟糕透頂。
在人類社會,也存在許多有趣現象,對英國16000對雙胞胎的研究表明,語言障礙和遺傳有很大的關系,但很難將這些癥狀和某個具體的基因聯系起來。對天才語言學家(他們能流利地說多種語言)的基因和大腦的研究,可能揭示基因對語言學習方面的貢獻,盡管這種看法壹直被人忽略,但事實上多得驚人的職業語言學家本身就是語言學家的後代。
20世紀60年代,科學家猜測人類擁有與語言能力有關的獨特基因,理由是語言如此復雜,普通的兒童卻能在極年幼的時候自然地學會說話。最新科研成果揭示:語言與基因之間的確存在著千絲萬縷的聯系。
發現“FOXP2”
20世紀90年代,牛津大學威康信托人類遺傳學中心及倫敦兒童健康研究所的科學家,對壹個患有罕見遺傳病的家族中的三代人進行了研究,這個家族被研究者稱作“KE家族”,“KE家族”的24名成員中,約半數無法自主控制嘴唇和舌頭的運作,在閱讀上也都存在障礙,而且難以組織好句子,記不住詞匯,也不能理解和運用語法。該家族三代人中存在的語言缺陷使科學家們相信:是他們身體中的某個基因出了問題!
最初,他們把這個基因叫做“語法基因”(即“KE基因”)。盡管揭示人類語言能力的奧秘還需要獲得更多的遺傳信息,但這個英國家族的機能缺失現象表明了基因對人類普遍語言能力的重要意義。知道“KE基因”是語言的主宰者遠遠不夠,還必須搞清它們究竟在哪裏。為了找到“KE基因”的棲身之處,牛津大學的遺傳學家安東尼·摩納哥(Anthony Monaco)和他的研究小組尋找了幾年,直到1998年,他們才把這個範圍縮小到7號染色體的區域內,而在這個區域內存在約70個基因。安東尼說:“這幾年的研究工作就像是壹次尋找基因的‘染色體長征’。”
兩年前,他們的研究有了壹個歷史性的飛躍,壹個被叫做“CS”的英國男孩出現了,他雖然和“KE家族”沒有任何的親緣關系,卻患有類似的疾病。通過對比兩者之間的基因,研究者們最終發現,壹個被稱為“FOXP2”的基因在這個男孩和“KE家族”的身上同樣地遭到了破壞,這也是他們患病的癥結所在。牛津大學研究小組的科學家們十分興奮地說:“相同病例的突然出現,使我們漫長的尋找時間縮短了1—2年。”於是,這個有點拗口的“FOXP2”基因有了壹個名副其實的稱呼———語言基因。
研究者發現,“FOXP2”基因屬於壹組基因當中的壹個,該組基因可通過制造出壹種可以粘貼到DNA其他區域的蛋白質來控制其他基因的活動。而“CS兒童”和“KE家族”的“FOXP2”基因突變,破壞了DNA的蛋白質粘合區。
具體說,是構成“FOXP2”基因的2500個DNA單位中的壹個產生了變異,致使它無法形成大腦發育早期所需的正常基因順序。科學家們對“KE家族”的大腦圖像進行研究後,發現其中患有遺傳病成員的基礎神經中樞出現了異常。人口舌的正常活動正是由大腦的這個區域來控制的,患病者的腦皮層中與講話和語言相關的區域也不能正常工作。這壹研究成果發表在2001年10月4日出版的《自然》雜誌上。
“FOXP2”基因的發現,為基因學家們提供了壹個繼續尋找其他與發音相關的基因的機會,尤其是那些由它直接控制的基因。這是壹件很神奇的事情,就是這麽壹個微小的基因變化,竟然能破壞像語言這麽重要的功能。盡管人類的每壹個基因都有兩個副本,而“FOXP2”基因當中的壹個副本出了問題,就能造成大腦發育不完全的嚴重後果。
人類會說話是個意外?
此後,科學家們進壹步研究了語言基因“FOXP2”。據英國廣播公司(BBC)網站2002年8月27日報道,繼去年10月第壹個語言基因FOXP2的研究成果在《自然》雜誌上發表之後,部分科學家以老鼠、猴子及人類為實驗對象,研究“FOXP2”基因在不同物種中是否有不同的表現,並進壹步論證語言與人類文明發展的關聯。結果令人難以想象:語言源於“FOXP2”基因的變異,人類會說話是個意外。
由德國萊比錫市馬普人類進化研究所的遺傳學家斯萬特·帕博(Svante Pbo)率領的小組與英國研究者進行了合作,著手追溯“FOXP2”基因的進化歷史。他們測定了壹些靈長類(黑猩猩、大猩猩、猩猩和獼猴)及小鼠的“FOXP2”基因,並與人類“FOXP2”基因序列進行了比較。研究小組在2002年8月14日的《自然》雜誌網絡版上報告說,人類和小鼠最近的***同祖先生活在大約7000萬年以前,從那時到現在,該蛋白質的氨基酸序列上只產生了3處變化。其中2處變化發生在約600萬年前人類支系與黑猩猩分離以後。基因掌握著蛋白質形成的“密碼”,而蛋白質是生物體中壹切運動的杠桿和傳動裝置。“FOXP2”基因上的變異明顯改變了相關蛋白質的形態,因此,某種程度上使得變異基因賦予人類祖先更高水平的控制嘴和喉嚨肌肉的能力,從而使他們能夠發出更豐富、更多變的聲音,為語言的產生打下了良好的基礎。
這個名為“FOXP2”的基因存在於所有哺乳動物。而該基因的變異使人類能夠區別於黑猩猩,這個人類的遠親就只能掌握較少的語言了。“FOXP2”基因關鍵的片斷上***有715個分子。其中,老鼠只有3個分子和人類不壹樣,黑猩猩則更少,才兩個。別小看這極其微小的差別,它卻產生了深遠的影響。
基因的變異在自然界中非常普遍。它主要是由於細胞的復制機制出了問題而引起的。大多數的變異是有害無益的,但也有意外的情況。這種“偶爾的意外”因為它的先進性而得以在人類進化中迅速傳播。FOXP2就是例證之壹。德國科學家們指出,這種變異正好發生在20萬年前解剖學意義上的現代人出現的時候,之後,現代人就取代了原始祖先,並排擠掉其他原始的競爭對手,主宰了地球。
“FOXP2”基因是目前發現的第壹個與語言有關的基因,研究人員現在還不知道其他基因在語言發展中所起的作用,更不清楚基因之間的相互作用。研究人員認為,還有很多很多的語言基因有待探索。類似“FOXP2”這樣與人類語言能力相關的基因,可能還有10個到1000個之多,尚待繼續研究。專家們認為,語言基因的研究有待進壹步深入。最終,我們需要懂得語言基因是如何導致腦結構的誕生,以及腦結構是如何導致語言的產生的。這壹工作剛剛開始。要完全把握這壹過程要花費50到100年的時間。科學家希望,能再找到更多與語言有關的基因,並且逐漸證實語言的發展與人類文明的產生息息相關。