FOXP2，語言、大腦與演化

幾乎所有的語言學教科書都會告訴讀者：「語言，是人類獨一無二的特徵。」，甚至會宣稱：「人類以外的靈長類動物，即便會以聲音傳遞訊息，但這些聲音通常都是固定幾個種類，不像人類的語言可以傳遞的訊息這麼自由多變。」不過，這種似乎被語言學家當作「定論」的觀點，其實一直受到生物學家的挑戰，像是「靈長類（猩猩）發出的聲音都很固定，傳遞的訊息也很有限 - 像是感知危險、肚子餓了、發現食物、求偶、憤怒。」，這種敘述並不符合當今生物學的觀察：我們已經知道，猩猩發出的聲音，有些是「社會的」，小猩猩可以透過在猩猩社群社會化的過程中學到這些聲音，也就是說，猩猩具有一定的自主能力控制發出的聲音，就像我們可以講出想講的話一樣，而不是咿咿呀呀而已。

我們可以把動物發出的聲音分成兩類：無自主意識的聲音和具有溝通能力的聲音。無自主意識的聲音，比如說狗被踩到尾巴就大叫，熊受到威脅時的吼叫，受傷之後動物的哀號，這些聲音只是對刺激的反應。而有溝通能力的聲音，負載了要傳遞的訊息：比方獼猴發現食物時以叫聲呼叫同伴前來。這類可以傳遞訊息的聲音，又可以以其「自由的程度」做出區別。如果發出的聲音類型十分固定，比方說：有食物、食物的多寡、食物的方向，這些就是非常受限的「語言」，像是獼猴、金剛、老鼠、一些鳥類，都具有發出聲音傳遞固定類型的訊息的能力。但有些動物發出的聲音則相對的「自由」，比方黑猩猩、Bonobo、人類、鯨豚，他們不只可以透過聲音傳遞固定訊息，還可以創造出「新」聲音，透過社群，傳遞給下一代；具有這種能力的關鍵在於，他們可以控制自己發出的聲音，也具有對聲音的學習能力以及理解能力。

FOXP2基因，一個在2001年經由研究遺傳性失語症家族而發現的基因，是第一個被發現與說話、文法能力和語意理解有關的基因，因此這十多年來它一直被認為是解開人類語言之謎的關鍵鑰匙。

三代遺傳失語症的英國KE家族。

這個基因在我們還在娘胎的時候就有活躍的作用，到我們成人之後也有活躍的作用。他活躍的地方在我們肺臟、腸子、大腦、小腦和腦幹；它跟大腦發育非常有關係。有趣的是，哺乳動物幾乎都具有這個基因，而老鼠和人類的FOXP2蛋白質，只有三個氨基酸的差別，人類和黑猩猩比較，則有兩個氨基酸的差異，和Bonobo比較，則沒有任合氨基酸的差異。除了跟語言能力相關之外，這個基因也跟短期記憶的形成、惡性腫瘤、共濟失調（ex 小腦萎縮）有關。

老鼠和人類FOXP2在發育中的大腦，活躍的區域相似。

既然老鼠和人類的FOXP2蛋白質只有三個氨基酸的差別，那麼如果把老鼠的FOXP2轉變成人類的樣子，老鼠是不是就會開口說話了？科學家的確做了這樣的實驗：讓老鼠身上帶有人的FOXP2基因！結果發現：帶有人的FOXP2基因的同型合子老鼠， 1, 大腦神經突觸的抑制時間比較長，2, 大腦神經細胞的樹突長得比較長，而 1 跟 2 的神經改變主要發生在皮質基底神經迴路（cortico basal ganglia circuit），也就是說這種改變並不影響整個大腦，而主要影響了大腦的特定區域，並且，這個區域也是與語言能力演化，以及跟成年人對語言能力的掌控有關的重要區域！除了上述的改變之外，帶有人的FOXP2基因的同型合子老鼠，腦內多巴胺（dopamin）濃度降低，發出的超音波頻率也改變了！這表示老鼠的大腦除了結構改變之外，生化也改變了，而且實際的發出聲音的行為也改變了。（但，老鼠還是不會開口說話......殘念）

那麼，如果我們用黑猩猩做實驗呢？ㄜ......也許只有在中國能進行這樣的實驗。竄改靈長類動物的基因是很危險的事，弄不好就會像這樣：

FOXP2基因本身的活躍會影響上百個基因，其中一個受影響的基因叫做CNTNAP2，這個基因的突變跟語言、自閉症相關。另一個受影響的基因則是ROBO1，當這個基因壞掉時，一些閱讀障礙（reading disorder）就會產生。FOXP2基因既然是最上位的老大哥，他如果出現一些故障的話，也就可能會引起聽、說、讀、寫等的障礙。



說了這麼多其實是要指出，也許因為大多數語言學家不諳生物學，所以他們對「語言」的定義比較特別。從基因的角度來看，動物使用聲音做為工具 - 無自主意識的聲音和具有溝通能力的聲音的分歧時間，以齧齒類（比如老鼠）和靈長類（比如黑猩猩）為例，這個分歧點可是在一億三千萬年以前喔！我們人類和黑猩猩分家的時間點大約在二十萬年前，FOXP2基因比黑猩猩多累積了一個突變；黑猩猩已經有使用聲音傳遞自由訊息的能力了，也許因為這一點氨基酸的突變，讓我們比黑猩猩更自由？

FOXP2基因在不同靈長類動物身上的變異。藍色和綠色表示的是只在該物種內才找得到的變異。

從生物學角度來看，語言能力就是一種使用符號（聲音、手勢...）與外在溝通的能力，而不同動物的這種能力的差別在於自由「程度」的差別；這種自由程度跟FOXP2基因很有關係，但實際上單單一個基因通常無法有百分之百決定性的作用，我們還必須考慮整體基因網絡 - FOXP2可能是位在整個語言相關的基因網絡中非常重大的一個節點：而語言相關基因網絡的差異，才是理解人類語言奧秘所在哩！

受FOXP2控制而活躍的基因。紅色線表示人類和黑猩猩相同的基因網絡。

最後要來thuh-chhàu（托臭）一下。黑猩猩或Bonobo，都可以學會使用人類的字卡或人類的手語跟人類溝通，但卻從未有一個人類學會黑猩猩或Bonobo的溝通方式。那，到底，誰比較聰明？