·与动植物互换的能力有两面性,人类可以亲近自然,乃至治愈我们造成的一些侵害,但也可能利用它来凌驾于动植物之上。

科学家运用人工智能开拓跨物种翻译实现人类与动物对话_巴克_声音 绘影字幕

天下上充斥着人类听不到的声音,蝙蝠利用超声波互换,大象利用次声波沟通,珊瑚礁是水天下里的俱乐部,充满了海洋生物的各种声音。

几个世纪以来,人类乃至不知道这些声音的存在。
但随着科技的进步,无人机、数字录音机和人工智能等工具正以前所未有的办法帮助人类谛听大自然的声音,使我们能够展望,不久的将来可以利用打算机与动物交谈。

在某些领域,这一展望已经开始化为行动。
加拿大不列颠哥伦比亚大学教授凯伦·巴克(Karen Bakker)在她的新书《生命的声音:数字技能如何让我们深入动植物天下》(《The Sounds of Life: How Digital Technology Is Bringing Us Closer to the Worlds of Animals and Plants》)中写道:“数字技能常常让我们遐想到与自然的疏离,但另一方面它却为我们供应了一个谛听非人类声音的机会,规复我们与自然界的联系。
”从热带雨林到海洋深处,环球各地的生态系统中都设立了自动监听站。
设备小型化使科学家能够将麦克风贴在蜜蜂这样小的动物身上。
巴克写道:“这些数字设备就像一个行星级助听器,使人类能够超越我们感官能力的限定,谛听和研究大自然的声音。

凯伦·巴克的新书《生命的声音:数字技能如何让我们深入动植物天下》。

所有这些设备都会产生大量数据,人工处理难度很大。
因此,生物声学(研究生物有机体发出的声音)和生态声学(研究全体生态系统发出的声音)领域的研究职员正在用人工智能来筛选录音,探求可能帮助我们理解动物互换的模式。
现在有了鲸鱼的歌声和蜜蜂的舞蹈等数据库,巴克写道,有一天这些数据库可能会变成“动物版谷歌翻译”。

但巴克警告说,与动植物互换的能力有两面性,人类必须仔细考虑如何利用技能进步与自然界互动。
我们可以利用对声音丰富性的理解来亲近自然,乃至治愈我们造成的一些侵害,但我们也可能利用它来凌驾于动植物之上。

作为古根海姆研究员(2022年),巴克的研究重点是数字化转型和可持续性,以及如何匆匆成人工智能和生物数字技能的运用,以应对人类世的寻衅。
目前,她专注于一个关于数字技能对环境管理影响的新研究项目。
美国科技媒体Recode10月30日刊登了与巴克的对话。

用机器人操纵蜜蜂,但要当心剥削动物

:从你在先容中提出的大胆想法开始:我们正在利用人工智能等技能与动物对话。
这如何阐明呢?

巴克:我们可以利用人工智能机器人说动物措辞,从根本上冲破物种间互换的障碍。
研究职员正在用一种非常低级的方法对蜜蜂和海豚进行研究,在某些方面也对大象进行了研究。
如今我们面临一个非常严明的伦理问题,由于与其它物种说话的能力听起来很吸引人,但它可以被用来创造更深层次的物种间关系,也可能被滥用于驯养以前未能掌握的野生物种。

:这是怎么做到的?

巴克:我来举个例子。
德国的一个研究小组将蜜蜂旗子暗记编码到机器人中,并将其送入蜂巢。
这个机器人能够利用蜜蜂的摇摆舞互换办法来见告蜜蜂停滞移动,并且能够见告那些蜜蜂飞到哪里去探求某种花蜜源。
这项研究的下一阶段是将这些机器人植入蜂箱中,蜜蜂们会从一开始就把这些机器人当做它们的成员。
这样我们对蜂房的掌握就达到了前所未有的程度,并将以一种前所未有的办法驯化蜂巢。
这就产生了剥削动物的可能性。
其余,人类很早就在军事上利用动物,以是我认为须要当心。

这便是研究职员开始思考的伦理问题。
我们希望,在未来有了道德规范后,像我们这样的普通人将有能力谛听并理解大自然的声音。
我认为这创造了一种对自然的真正的敬畏感、好奇心以及亲切感。
这便是我所希望的技能发展的方向。

:最初我们是如何意识到动物乃至地球,正在发出我们听不到的声音的?

巴克:人类方向于相信超越我们认知范围的东西并不存在。
很多声音就在我们耳边,但由于视觉比声音更主要的这个认知,我们根本就没有去谛听它们。

改变认知的成分(也是我写这本书的缘故原由),是现在的数字技能使我们能够非常随意马虎地谛听地球上所有物种的声音。
我们会创造,以前从不认为会发声或对声音做出反应的大量物种确实是大自然交响乐团的一分子。
这个创造就像几百年前的显微镜一样意义重大:它打开了声音天下的大门,并带来了许多颠覆认知的关于动物繁芜互换、措辞和行为的创造。

太平洋上的座头鲸和幼鲸。
1970年发行的专辑《座头鲸之歌》(Songs of The Humpback Whale)吸引了大众的把稳,改变了我们对鲸鱼的意见,并引发了禁止捕鲸的支持活动。
图片来源:Alexis Rosenfeld/Getty Images

:大象彷佛是一个例子。

巴克:我在书中讲了凯蒂·佩恩(Katie Payne)的故事,她是20世纪生物声学的精彩代表之一。
她实在是一个受过古典演习的音乐家。
在对鲸鱼的声音做了大量研究之后,她首次创造大象发出的声音,有人类听力范围以下的次声波。
这就阐明了大象为什么可以远间隔知道其他大象的位置。
它们可以折衷行动,并以类似心灵感应的办法进行互换。
大象利用的次声波,可以穿越土壤、石头乃至墙壁传播很远。
但创造的方法很大略,便是坐下来专心谛听。

凯蒂·佩恩形容大象的次声波就像是胸口奇怪的悸动,一种不安感。
这便是我们作为人类能感知次声波的办法。
但在数字技能涌现之前,我们能创造这些声音的唯一方法显得有些随机:我们可能会出去录下一些声音,然后在实验室里费力地听。

:我很好奇动物是如何感知这些声音的。
你说我们感想熏染到的次声波是胸口的一种悸动,那有没有办法知道大象自己是如何感想熏染到这些声音的?它们是否也听到了悸动声?或者它们听到的是我们听不太懂的繁芜的东西?

巴克:我们的认知很有限,由于说到底,这些数字技能只是一个拟像。
大自然里的声音每每比人类的听力范围高或低得多,我们要想研究,就必须改变这些声音。
以是我们永久不可能知道蝙蝠是如何感知声音的。

科学家们用“客不雅观环境”(“umwelt”)来形容这一征象,这是动物在谛听时的体验,它们在皮肤上感知环境。
不过这只是我们的预测。
但是当我们试图这样做的时候,我认为摒弃人类关于措辞和互换的认知是非常主要的。
米尔贾姆·克恩席尔德(Mirjam Knörnschild)是一位精良的研究蝙蝠的德国研究员,他在书中提出了一个很好的不雅观点:实际上,理解我们对措辞的认知,并不是那么有趣。
更有趣的是试图理解蝙蝠之间或它们与其他物种之间的互换。
以是,如果我们有一个更以生物为中央的方法来理解动物的互换,就会产生更令人愉快的洞见。

在欧洲的一个洞穴里,纳特勒蝙蝠正在飞行。
研究职员在蝙蝠的栖息地嵌入监听设备,以理解它们如何相互互换。
图片来源:Arterra/Universal Images Group via Getty Images

摒弃以人为中央,用机器学习解析大量数据

:在书的开头,你提到了“动物版谷歌翻译”的想法。
不过,你所说的这个想法与传统认知不同。
过去的翻译一贯是关于一个群体与另一个群体互动的,但你谈到了主动选择不与一个群体互动,而只是不雅观察。
这与我们常日看待翻译的办法非常不同。

巴克:在20世纪,许多教灵长类动物人类措辞或手语的考试测验都是基于这样一个假设:措辞是人类独占的。
如果我们要证明动物也有措辞,我们就必须证明它们也可以学习人类措辞。
回忆起来,这是一个非常以人为中央的不雅观点。

如今的研究采取了一种截然不同的方法。
它从记录动物乃至植物发出的声音开始,然后利用机器学习来解析大量数据,检测干系模式与行为的联系,试图确定声音是否传达了繁芜的信息。
这些研究职员所做的不是教这些物种利用人类措辞,而是类似于汇编这些物种的旗子暗记字典,然后考试测验理解这些旗子暗记的含义。

他们创造了一些惊人的东西。
例如,大象会对蜜蜂发出一种不同的旗子暗记,由于蜜蜂是一种威胁,对人类则会发出另一种旗子暗记。
此外,它们还区分了具有威胁性的人类和无威胁性的人类。
蜜蜂有数百种声音类型。
现在我们知道它们的措辞带有振动、位置和听觉属性。

:我被你书中关于珊瑚的章节深深吸引,珊瑚礁不仅会发出自己的声音,还能吸引那些看上去没有耳朵却能听见声音的小珊瑚。
我很好奇,康健的珊瑚礁听起来像什么?

巴克:康健的珊瑚礁听起来有点像水下交响乐,会有珊瑚礁、珊瑚礁里的生物乃至几十英里外的鲸鱼发出的隆隆声、嘶嘶声和咔哒声。
如果你能听见超声波,就可能会听到珊瑚本身的声音。

珊瑚幼虫已经被证明能够听到康健珊瑚礁的声音。
这些生物是非常眇小的,它们没有胳膊或腿,也没有明显的听觉器官和中枢神经系统。
但不知怎的,它们能听到康健珊瑚礁的声音,并可以游向它。
这真是令人震荡。
如果连这些小生物都能以比人类更精确折衷的办法听到声音,那大自然在听什么呢?

:你提到数字听力(digital listening)是一种新事物,但深度听力(deep listening)不是。
这是什么意思?

巴克:北美印第安人中黑脚族(Blackfoot)哲学家Leroy Little Bear认为:“人类的大脑就像无线电表盘上的一个电台,停在一个地方,听不见所有其他电台的声音……动物、岩石、树木,却同时在全体感知范围内广播。
”原住民作家John Borrows认同Robin Wall Kimmer的不雅观点,将深度听力描述为一种古老而宝贵的艺术。
在数字技能涌现之前,人类有很多谛听自然的考试测验。
土著人知晓动物繁芜的沟通能力,他们有各种策略来翻译这些声音并参与跨物种的沟通。
因此,深度听力为我们供应了另一扇进入非人类声音天下的窗口,并让我们产生一种归属感、任务感,以及数字听力所缺少的道德感。

:你所写的每一个研究过动物声音的人彷佛都受到了科学界的强烈抵制,他们花了一半的韶光来反对这种抵制,直到终极证明他们是精确的。
我忍不住想,承认这些互换形式,是须要人类以一种不舒畅的办法来面对我们的感知和智力不雅观念的。

巴克:是的,那些在书中提到的科学家常常碰着非常强烈的反对。
他们被撤销了帮助,在会议上被质疑,被嘲笑,常常被开除。
但他们坚持了下来,由于履历证据就在那里。

在科学体系和公共话语中有一种残留的人类例外论,我们希望相信人类在某些方面是独一无二的。
过去常说人类是唯一能够制造工具的,现在我们知道情形并非如此。
如果人类有独特的措辞天赋,这不是很好吗?或许情形也并非如此。
或许当我们完善对非人类措辞的理解时,我们会对措辞有一个更原谅性的定义,它是生命之树上的连接点。

这种想法毁坏了原来稳定的秩序。
意识到我们基本上对周围的所有这些声音都充耳不闻,是让人不安的。
我们人类才是听力困难的物种。
我想,这会产生一种懊恼感,大概还有些尴尬。
所有这些声音一贯存在,而我们从未意识到。
因此,与这项研究干系的感想熏染是繁芜的,哲学辩论也十分激烈。
然而,履历证据使我们不得不直面这些对话和冲突。

景象变革会抑制物种的互换能力

:你写道,景象变革正在以某种物理办法直接影响地球的声音景不雅观。
这如何阐明呢?

巴克:如果你把这个星球想象成一个有时令性变奏的交响乐团或爵士乐乐队,我们听到的噪音会随着生活节奏起伏,景象变革毁坏了这种节奏。

在某些情形下,景象变革乃至会抑制物种的互换能力。
例如,非洲稀树草原上的鸟类和许多其他物种的“合唱”就发生在黎明和薄暮,由于这是空气中湿度较高的时候,以是声音传播得更快更远。
这不便是一个与远方亲人互换的好机遇吗?

但现在,景象变革影响大气的温度和湿度,我们正以一种尚未知晓的办法影响“黎明合唱团”。
在干燥和酷热的环境中,物种互换可能会更难。
如果它们不能很好地沟通,就会缺少安全感,不能在受到威胁时警告对方,更难找到伴侣。
这也会影响它们的生存和繁衍。

:你写道,只管如此,这些数字技能也可能有助于肃清一些侵害。
有什么与此干系的项目或运用吗?

巴克:一个真正让我愉快的项目是利用生物声学,以音乐疗法来恢复活态。
事实证明,一些物种,如鱼类和珊瑚,会对康健珊瑚礁发出的声音做出反应。
这可以帮助我们规复退化的生态系统。
这项研究尚处于起步阶段。
我们不知道有多少适用的物种,但如果我们能真正开始利用基于生物声学的音乐疗法来改进生态系统,那将是一件非常棒的事情。

(本文由吴怡莎编译)