【科學史沙龍】〈說話、唱歌與音聲醫學〉&〈彈情說愛，說不出口就摩出來——談生物變異產生的聲音多樣性〉
〈說話、唱歌與音聲醫學〉
講師：蕭自佑│臺灣大學醫學院教授
彙整撰文：鄭兆庭
幾乎所有的動物都會發出聲音—各式各樣的聲音，猩猩搥胸是一種，蟋蟀摩擦翅膀也是一種。人類也可以搥胸、拍手發出各種聲音，但是我們有特殊的發聲器官，使我們有其他動物沒有的特別發聲機制。此外，人類為了說話、歌唱等傳達思想的特有目的而發聲，也與其他動物發聲的目的不同。
考古人類學發現在至今約五萬年前，人類的頭顱骨開始變大，這是大腦前額葉發達的證據，代表思想、情感逐漸生成，進一步會出現說話的機制。語言（language）一詞的字典定義為：「一群共同生活的人，基於溝通共同經驗而形成的嚴謹規則。不限於口說、書寫，也可以是手語、點字等等。」因為共同生活的群體很多，因此不同時空下產生了許多不同的語言，據統計目前世界上現存約4、5000種口說語言，其中大部分沒有對應的書寫語言，加上受強勢文化的影響，故正在快速消失當中。
關於口說語言（spoken language; speech）：語音學上最細的單位稱為音素（phoneme），世界上所有的語言音素可以歸類出約600種子音和200種母音。以華語、台灣話為例，大約使用有4、50種音素。然而，只有使用某特定音素的族群，才有能力辨識出這些特定音素，例如：日本語使用者難以區分英語的right和light二字，因為r和l的聲音在日本語中沒有區別的意義。此外，語言還有聲調（tone），譬如華語有4個音調、客家話6個、台灣話則有7個。口語語言更具有創造力，每當人類碰到新的東西，便會創造新的詞彙、聲音以代表之，而語言的變化也表示語言是有壽命的。
在印度擔任法官的英國人威廉．瓊斯（Sir William Jones）學習梵語（Sanskrit）時，發現這種語言和他所通曉數種歐洲語言非常相似，因此於1786年提出了這些語言應該來自同一個來源的假說。後來經過許多語言學家的整理歸納後，發現了「印歐語系」，是發源於黑海、裏海的草原，隨著人類遷移而散佈的廣大語系。另外，與台灣有關的「南島語系」，目前基於基因和語言學證據，認為是由台灣的大坌坑文化開始向外散佈的。
胎兒呱呱墜地時並不會說話，語言能力是透過學習而來的。若要學好說話，則有三項因素至關重要：首先，要有聽力才能辨識聲音的不同；然後，要認識到說話是人類特有的行為，是高智力的學習；最後，學習說話是為了與人溝通，因此也需要具備溝通的意願，才能學得快速。小嬰兒在學習語言的前幾個月，是有能力分辨各種聲音的，然而大約六個月大以後，就只剩下分辨母語聲音的能力了。
說話是為了產生聲音以達成語言交流目的的運動。那什麼是聲音？聲音就是振動空氣所生的疏密波，想要研究聲音的波動，就需要有能留住聲音的儀器以便從事分析。這些波動是由運動的能量所生，而我們身體內的聲波能量來源就是呼吸系統產生的氣壓、氣流，經過聲帶、聲帶狹窄處後，到達構音空間（喉部、咽部、口腔、鼻腔）修飾成為不同頻率的聲音。達文西是人類最早紀錄發聲生理學的人；西班牙聲樂家Manuel García（1805-1906）曾在英國皇家醫學會報告觀察自己唱歌時聲帶振動表現的研究，開啟了耳鼻喉科的大門。
聲帶是很柔軟的構造，藉由吐氣的氣流振動空氣成為規則的疏密波，也就是包括數個整數倍頻率的聲波。但是，這樣的聲波並不是我們平常所聽到的人聲，因為聲音還會在口腔、鼻腔等空間共振，進而加強或減弱其中的頻率，這些聲音就是母音。子音的形成就更為複雜，這也是為什麼小孩子在學說話時，常常講不清楚的緣故。
演講最後，蕭老師帶聽眾觀賞幾段人類聲音極致表現—歌唱的時候，所錄製的聲帶振動影片，以領略人類文化中的聲音表演是如何發出來的。有興趣者請自行欣賞演講錄影內容。
〈彈情說愛，說不出口就摩出來——談生物變異產生的聲音多樣性〉
講師：楊正澤│中興大學昆蟲學系教授
彙整撰文：鄭兆庭
蟋蟀是民俗的昆蟲，是農業社會文化的一部分。聽蟋蟀聲到鬥蟋蟀都是我們文化的一部分，南宋宰相賈似道甚至因為鬥蟋蟀而耽誤國事。西班牙導演拍攝的《黑龍過江》紀錄台灣鬥蟋蟀的故事，中興大學昆蟲系的楊正澤教授在片中與民俗學者一同解析這項文化。那蟋蟀又是如何摩擦出聲的？發出聲音又有什麼意義嗎？
大自然中有很多聲音，生物聲音和無生命物的聲音訊號的差異在於，生物聲音除了發出聲音者以外，也要有聲音接受者。發聲的方式十分多元，而聲音接受者更決定了聲音的特色。這些結論是研究昆蟲發生行為學所能給我們的啟示，同時，人類也學會模擬大自然中各種昆蟲的聲音，表現在民俗樂器和童玩上。
根據地質史的證據顯示，昆蟲溝通訊號起源於至今兩億年前，推測當時的蟋蟀先祖是生活在黑暗環境之中，需要靠氣味和聲音等訊號來溝通彼此。蟋蟀和螽蟖都是能夠發出聲音的昆蟲，但更重要的是要有聽器，才能接收到彼此的聲音，並交配以將發聲基因流傳至後代，否則發聲構造就沒有存在的意義。牠們的聽器（鼓膜，相當於人類的耳膜）位於腳上，蝗蟲的鼓膜則位在身體兩側，如此便能一隻蟲出聲、另一隻蟲收聲。然而，人類要如何了解昆蟲叫聲的意思？這就需要科學家利用擬人化的分類，並利用演化學來解釋這些叫聲。
螽蟖被稱為紡織娘，在詩經裡被稱作莎雞，不過會叫的螽蟖其實是公的。螽蟖翅膀的構造比蟋蟀緊密，所以來回都可以摩擦出聲，因此頻率比蟋蟀更高。蟬也會鳴叫，蟬聲的描摹卻各由心造。楊老師和大家分享了台灣、日本、琉球、韓國、孟加拉、印尼等地方的蟬聲紀錄，並配上簡榮聰先生的敘述加以擬人化呈現，帶領聽眾領略其中的奧秘。
楊老師說人類聽不出來蟬聲的意義，即便是同一屬的近親蟬類，也是「一人一把號，各吹各的調」，而難以人為分析的方法研究之。不過，蟬聲是為了某種目的的功能，卻又不是昆蟲有意的目的，而是達成交配目的以後，發聲作為一項結果，並透過演化保留至今。最後，昆蟲學家得以聲學構造特徵為基礎，反向探討這些昆蟲的家族史。