人類語言千差萬別，目前全世界共有超過7000種語言。不同語言的使用者是否只是用不同的詞匯形式表達(dá)相同的概念？如果是這樣，翻譯中又會丟失什么？這個問題觸及語言普遍性與相對性的經(jīng)典爭論。盡管人類語言存在顯著的多樣性，但學(xué)界發(fā)現(xiàn)，語義系統(tǒng)背后可能共享某種普遍的結(jié)構(gòu)。然而，這種共性與差異背后的原則尚未明確——部分原因在于現(xiàn)有語義理論往往缺少與神經(jīng)認(rèn)知機(jī)制的連接。

近日，《自然·通訊》雜志發(fā)表了北京師范大學(xué)畢彥超教授、王曉莎助理研究員團(tuán)隊合作完成的一項研究“Semantic similarity across languages reflects neurocognitive dimensions shaped by climate”。該研究團(tuán)隊整合計算語言學(xué)、行為實驗與腦成像數(shù)據(jù)，揭示語義系統(tǒng)沿著神經(jīng)認(rèn)知維度組織的普遍性，并發(fā)現(xiàn)氣候這一環(huán)境因素能獨立于文化、地理、語言歷史等因素，顯著預(yù)測語義差異。

研究首先基于53種語言的預(yù)訓(xùn)練詞向量數(shù)據(jù)，構(gòu)建了13個神經(jīng)認(rèn)知維度（包括顏色、形狀、味覺、嗅覺、聲音、觸覺、軀體運動，以及時間、空間、數(shù)字、心理認(rèn)知、情緒和社會）的語義表征。結(jié)果顯示，基于神經(jīng)認(rèn)知維度的語義模型在跨語言相似性上顯著優(yōu)于分布語義模型、心理語言學(xué)特征模型以及隨機(jī)控制模型。其跨語言平均相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.63，而其他模型均低于0.42。進(jìn)一步，該模型能推廣至2681種語言的共詞化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，無論是在全部語言樣本還是非歐亞語言子樣本中，其預(yù)測性能均處于隨機(jī)模型分布的上界，證明神經(jīng)認(rèn)知維度結(jié)構(gòu)具備跨語言普遍性。

在揭示普遍性之后，研究進(jìn)一步檢驗了跨語言語義變異與環(huán)境因素的關(guān)系。作者采用表征相似性分析方法，將語義距離矩陣與地理、氣候、語言歷史、文化等環(huán)境距離矩陣進(jìn)行回歸。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在詞嵌入數(shù)據(jù)中，氣候?qū)φZ義變異的獨特貢獻(xiàn)最強(qiáng)（β=0.28），語言歷史也有顯著貢獻(xiàn)（β=0.22），而文化與地理貢獻(xiàn)不顯著。這一氣候效應(yīng)在12個語義維度上均顯著，僅在“形狀”維度上未達(dá)校正閾值。類似模式在8種語言、253名母語者的行為評分?jǐn)?shù)據(jù)中得到了復(fù)現(xiàn)：氣候的獨特貢獻(xiàn)達(dá)到β=0.53，而文化、地理、語言歷史的效應(yīng)均不顯著。

為探索氣候效應(yīng)在神經(jīng)層面的反映，研究分析了包含45種語言母語者、86名參與者的功能磁共振成像數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，在12個語言加工腦區(qū)中，只有右側(cè)前顳葉的神經(jīng)活動模式與神經(jīng)認(rèn)知維度語義空間顯著相關(guān)（β=0.44）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，氣候距離能夠顯著預(yù)測該區(qū)域的神經(jīng)活動差異（β=0.12），即使在控制激活位置差異后仍保持顯著。共通性分析表明，氣候與語義因素共同解釋了右側(cè)前顳葉神經(jīng)活動的38.20%方差，提示氣候可能通過塑造語義表征間接影響腦活動。

最后，研究通過主成分分析將19個氣候變量降維為兩個主成分：冷/溫帶與熱帶氣候、海洋性與大陸性氣候。語義空間投射分析顯示，冷/溫帶氣候區(qū)的語言在情緒和感覺運動維度上更強(qiáng)，而熱帶氣候區(qū)的語言則在社會認(rèn)知與嗅覺維度上更強(qiáng)。海洋性氣候區(qū)的語言在嗅覺、認(rèn)知和時間維度上更強(qiáng)，大陸性氣候區(qū)的語言則在社交和聲音維度上更強(qiáng)。這些維度差異在不同語義域的概念中呈現(xiàn)出高度一致性。

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