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生活中，处处有鸟鸣犬吠，但我们并不曾真正思考过这些动物怎样交流。面对嘈杂的生活环境，动物怎样应对，怎样有效地实现声通讯？中国科学院生物物理研究所沈钧贤带我们走进了动物的声音世界。
中美合作动物“说话”的两次重大发现
2008年5月8日，国际著名期刊英国《自然》（Nature）杂志发表了沈钧贤等关于凹耳蛙声通讯研究取得最新成果的新闻稿。6月12日，《自然》正式全文发表了这篇论文，沈钧贤为第一作者及通讯作者，合作者中有来自美国的听觉神经科学家冯士弘（Albert S. Feng）、加州大学洛杉矶分校Peter M. Narins等。这是中美科学家在生物物理学与神经科学交叉项目中取得的又一重要成果。
这样一篇高质量论文到底解释了什么呢？凹耳蛙又 是怎样通过声音实现交流的呢？
求偶声在蛙繁殖中起关键作用。在求偶期间，雄蛙叫声通常占主导，以显示它们精力充沛，而雌蛙则较为被动，偶尔产生弱的回答声，或轻击声音。虽然雌蛙具备显著发育良好的发声系统，但在以雄蛙为主的通讯系统中雌蛙是否产生叫声，至今尚不清楚。
为了弄清楚这个问题，沈钧贤和同事在安静、黑暗的实验室里，用超声传声器记录了雌蛙罕有的叫声。他们发现，即将排卵之前，雌蛙发出短促而高频的声信号，明显不同于雄蛙的“广告声”。然后，他们回放雌蛙叫声来检测雄蛙的反应，发现雄蛙不仅增加了叫声活动，并趋近声源。“雄蛙一听到雌蛙叫声，经常调准朝向，以非凡的精确度长距离地跳向声源。”
结论就是凹耳蛙可能进化了这种高频超声系统，成为在嘈杂的栖息地进行明确通讯的一种方法，是对急流噪声环境的一种适应。
其实，这已经是《自然》第2次发表沈钧贤的论文。2006年3月16日, 《自然》上就发表过沈钧贤、冯士弘和Peter M. Narins等合作的研究成果《蛙进化超声通讯》。该论文证实凹耳蛙是第一个能够像蝙蝠那样利用人类听不见的超高频声音通讯的非哺乳动物物种。从生物进化来看，齿鲸目与蝙蝠等动物可以产生并检测出超声，用于种内通讯或者回声定位，而两栖类动物是完全独立的另一条进化途径。
这篇文章还指出，凹耳蛙具有超声通讯的能力，可能是适应喧闹环境、发声及听觉系统“协同进化”的结果。
胆大心细的实验历程
沈钧贤是中国科技大学生物物理系著名的“才子”， 1964年本科毕业之后，全班同学中也只有这位才子考上了研究生，师从当时中国科学院植物研究所所长、植物生理学家汤佩松先生。
多年来，沈钧贤长期从事动物声通讯与听觉机理研究，应用生物声学、神经生理学与神经解剖学相结合等技术，以螽斯、小鼠、蝙蝠和蛙为对象，探索声通讯行为基本特征及其神经机制，取得了系统的、创造性的学术成就，对生物声学和听觉机理等领域有重要影响。
但成就的取得并不仅依靠天分，还需锲而不舍地刻苦努力。据沈钧贤的学生余祖林介绍，“发表在《自然》这两篇论文的实验主要是在黄山桃花溪开展的，沈钧贤老师几乎天天都要和爱人在深夜里捕捉凹耳雌蛙。”
“每天从半夜12点到天亮之前是凹耳雌蛙最活跃的时候，那个时候最容易观测到它们的声行为。” 沈钧贤非常兴奋地说。
其实，黄山桃花溪布满奇形怪状的石头，在那里寻找凹耳蛙也是一件非常危险的事情。为了寻找它们，沈钧贤就曾沿着巨石头梁上摔了下去，全身伤得很厉害，鲜血直流。
谈到这件事，沈钧贤的爱人徐智敏说，“当时，我吓得尖叫，拼命地喊人来救他。可是，当时深夜几乎200米之内只有我们两个人。”对老伴的关心溢于言表。现在，徐智敏仍然和沈钧贤在一个实验室工作，实验室里的很多事情，重要的、琐碎的，都是在徐智敏的帮助下完成的。
听到爱人的描述，沈钧贤笑呵呵地说：“当时学生所在的位置离我很远，我自己能爬起来。虽然受了点伤，但这不算什么。”
实验合作者冯士弘表示，沈钧贤作研究非常细心，别人做不到的事情他能做到。当美国科学家独自进行凹耳蛙声分析研究的时候也曾经给《自然》提交过论文，但被拒绝。中美双方合作，特别是沈钧贤超人的细心和付出，这项实验研究才会取得这么大的成绩。
“他最新发表的论文，《自然》评审专家没提出任何修改意见，基本上原文不动地发表了。” 徐智敏骄傲地表示。
早在1998年，沈钧贤就与爱人徐智敏在《动物行为》（Animal Behaviour）上发表了关于“铺道蚁捷径返巢”的论文，ScienceNow（权威网络期刊）发表评论表示“发现这种导航系统是令人吃惊的。以前科学界一直认为，在社会复杂性与个体学习能力之间存在反比关系：复杂社会性蚂蚁只能完成简单任务，故不必进化更多脑功能”。
2007年，沈钧贤的“蛙高频声通讯的生物物理基础”项目获得了国家自然科学基金重点项目资助。未来的4年，沈钧贤研究员将和爱人一起继续在黄山和北京实验室进行这项研究。
仿生耳与东西方人的数字认知
沈钧贤等的研究告诉我们，凹耳蛙的叫声延伸到超声范围，有超声通讯能力，并能够在嘈杂的环境中进行明确通讯。这项基础性研究，不仅对了解动物声通讯进化有重要科学意义，且在“强噪声背景中如何彼此倾听”及“新型助听装置设计”方面有借鉴意义。
人工电子耳蜗，即仿生耳，是在高度耳聋的人的内耳植入电极，声信号由语音处理器处理后转换为电信号，受电信号刺激的内耳产生神经脉冲，上传到大脑的听觉皮层。这项技术可以使高度耳聋的人获得听力并学会说话，是目前先进的助听装置。
中国人自己创制人工电子耳蜗，不仅可以打破“洋电耳”一统天下的垄断，更可能以其低廉的价格，使更多的耳聋患者重返有声世界。在对听觉功能多年研究的基础上，沈钧贤与临床医生合作对仿生中耳进行评估，所获成果已发表在Ear and Hearing上。
沈钧贤还参与了另一项中美两国科学家的合作项目，探索“东西方人怎样认知数字”的科学问题。研究人员发现东西方人对数字存在不同的神经编码方式。原因是可能受到语言获得期间视觉阅读经验的影响，而且其他文化因素如数学学习策略和教育体系也会对此产生影响。这一发现支持一个令人惊讶的结论——文化能塑造大脑的某些行为。之前曾有研究发现，当美国学生学习中文后，所谓的“中文”脑区得到强化，智力有所提高。这项研究成果于2006年在《美国国家科学院学报》上发表。
灵敏动物与地震预报研究：曾经的辉煌
今年5月12日14时28分，四川汶川发生8.0级特大地震，全国人民都为之震惊。地震能否被预测再次被热议，震前动物行为异常的研究也再次被关注。采访中沈钧贤也回忆起当年刚刚开始工作时曾参与的震前动物行为异常研究。
上世纪六七十年代，国内地震不断，邢台、唐山地震给国人带来了巨大的伤痛。社会各界都希望从自己专业的角度去分析解读地震前兆现象，沈钧贤也从他熟悉的专业走进了一个陌生的领域——地震预报。那个年月，他们在实验室及震区，不断做着不同动物对若干地震前兆因素的敏感性实验。例如，他们用100只鸽子，把其中一半鸽子小腿上与机械感受小体相连的神经切断，之后一起拿到新疆（地震灾害频发区）去做试验。在一次地震前，正常的鸽子有惊飞反应，而神经被切断了的鸽子都没惊飞走，这表明鸽子在地震前可能有所感觉。
1978年，美国国内地质调查部发行的《地震信息通报》（Earthquake Information Bulletin）就发表了沈钧贤关于动物异常与地震预报的文章，使中国的研究成果得到美国的关注。
那段期间，沈钧贤在动物与地震研究方面也取得了一系列的成果。1985年，“1976年松潘、平武7.2级地震中短期预报”被评为国家地震局科学技术进步一等奖；1976年，沈钧贤参与了四川动物行为异常调研与分析；1978年，沈钧贤参与主持的“临震前动物行为反应的调研”获中国科学院重大科技成果奖；1985年他执笔撰写的著作《动物与地震》获国家地震科普作品二等奖。1980年，沈钧贤以编剧、科学顾问的身份参与了影片“动物与地震”的拍摄，对普及地震知识有着重要意义。
可惜的是，近20年来，中国不少学术研究单位就再没有对动物行为与地震前兆之间有何联系展开过深入的研究。虽然已不再作此方面的研究，沈钧贤特别希望国家能够继续支持这项研究，从而使国内中断十几年之久的研究得以延续。
中美合作动物“说话”的两次重大发现
2008年5月8日，国际著名期刊英国《自然》（Nature）杂志发表了沈钧贤等关于凹耳蛙声通讯研究取得最新成果的新闻稿。6月12日，《自然》正式全文发表了这篇论文，沈钧贤为第一作者及通讯作者，合作者中有来自美国的听觉神经科学家冯士弘（Albert S. Feng）、加州大学洛杉矶分校Peter M. Narins等。这是中美科学家在生物物理学与神经科学交叉项目中取得的又一重要成果。
这样一篇高质量论文到底解释了什么呢？凹耳蛙又 是怎样通过声音实现交流的呢？
求偶声在蛙繁殖中起关键作用。在求偶期间，雄蛙叫声通常占主导，以显示它们精力充沛，而雌蛙则较为被动，偶尔产生弱的回答声，或轻击声音。虽然雌蛙具备显著发育良好的发声系统，但在以雄蛙为主的通讯系统中雌蛙是否产生叫声，至今尚不清楚。
为了弄清楚这个问题，沈钧贤和同事在安静、黑暗的实验室里，用超声传声器记录了雌蛙罕有的叫声。他们发现，即将排卵之前，雌蛙发出短促而高频的声信号，明显不同于雄蛙的“广告声”。然后，他们回放雌蛙叫声来检测雄蛙的反应，发现雄蛙不仅增加了叫声活动，并趋近声源。“雄蛙一听到雌蛙叫声，经常调准朝向，以非凡的精确度长距离地跳向声源。”
结论就是凹耳蛙可能进化了这种高频超声系统，成为在嘈杂的栖息地进行明确通讯的一种方法，是对急流噪声环境的一种适应。
其实，这已经是《自然》第2次发表沈钧贤的论文。2006年3月16日, 《自然》上就发表过沈钧贤、冯士弘和Peter M. Narins等合作的研究成果《蛙进化超声通讯》。该论文证实凹耳蛙是第一个能够像蝙蝠那样利用人类听不见的超高频声音通讯的非哺乳动物物种。从生物进化来看，齿鲸目与蝙蝠等动物可以产生并检测出超声，用于种内通讯或者回声定位，而两栖类动物是完全独立的另一条进化途径。
这篇文章还指出，凹耳蛙具有超声通讯的能力，可能是适应喧闹环境、发声及听觉系统“协同进化”的结果。
胆大心细的实验历程
沈钧贤是中国科技大学生物物理系著名的“才子”， 1964年本科毕业之后，全班同学中也只有这位才子考上了研究生，师从当时中国科学院植物研究所所长、植物生理学家汤佩松先生。
多年来，沈钧贤长期从事动物声通讯与听觉机理研究，应用生物声学、神经生理学与神经解剖学相结合等技术，以螽斯、小鼠、蝙蝠和蛙为对象，探索声通讯行为基本特征及其神经机制，取得了系统的、创造性的学术成就，对生物声学和听觉机理等领域有重要影响。
但成就的取得并不仅依靠天分，还需锲而不舍地刻苦努力。据沈钧贤的学生余祖林介绍，“发表在《自然》这两篇论文的实验主要是在黄山桃花溪开展的，沈钧贤老师几乎天天都要和爱人在深夜里捕捉凹耳雌蛙。”
“每天从半夜12点到天亮之前是凹耳雌蛙最活跃的时候，那个时候最容易观测到它们的声行为。” 沈钧贤非常兴奋地说。
其实，黄山桃花溪布满奇形怪状的石头，在那里寻找凹耳蛙也是一件非常危险的事情。为了寻找它们，沈钧贤就曾沿着巨石头梁上摔了下去，全身伤得很厉害，鲜血直流。
谈到这件事，沈钧贤的爱人徐智敏说，“当时，我吓得尖叫，拼命地喊人来救他。可是，当时深夜几乎200米之内只有我们两个人。”对老伴的关心溢于言表。现在，徐智敏仍然和沈钧贤在一个实验室工作，实验室里的很多事情，重要的、琐碎的，都是在徐智敏的帮助下完成的。
听到爱人的描述，沈钧贤笑呵呵地说：“当时学生所在的位置离我很远，我自己能爬起来。虽然受了点伤，但这不算什么。”
实验合作者冯士弘表示，沈钧贤作研究非常细心，别人做不到的事情他能做到。当美国科学家独自进行凹耳蛙声分析研究的时候也曾经给《自然》提交过论文，但被拒绝。中美双方合作，特别是沈钧贤超人的细心和付出，这项实验研究才会取得这么大的成绩。
“他最新发表的论文，《自然》评审专家没提出任何修改意见，基本上原文不动地发表了。” 徐智敏骄傲地表示。
早在1998年，沈钧贤就与爱人徐智敏在《动物行为》（Animal Behaviour）上发表了关于“铺道蚁捷径返巢”的论文，ScienceNow（权威网络期刊）发表评论表示“发现这种导航系统是令人吃惊的。以前科学界一直认为，在社会复杂性与个体学习能力之间存在反比关系：复杂社会性蚂蚁只能完成简单任务，故不必进化更多脑功能”。
2007年，沈钧贤的“蛙高频声通讯的生物物理基础”项目获得了国家自然科学基金重点项目资助。未来的4年，沈钧贤研究员将和爱人一起继续在黄山和北京实验室进行这项研究。
仿生耳与东西方人的数字认知
沈钧贤等的研究告诉我们，凹耳蛙的叫声延伸到超声范围，有超声通讯能力，并能够在嘈杂的环境中进行明确通讯。这项基础性研究，不仅对了解动物声通讯进化有重要科学意义，且在“强噪声背景中如何彼此倾听”及“新型助听装置设计”方面有借鉴意义。
人工电子耳蜗，即仿生耳，是在高度耳聋的人的内耳植入电极，声信号由语音处理器处理后转换为电信号，受电信号刺激的内耳产生神经脉冲，上传到大脑的听觉皮层。这项技术可以使高度耳聋的人获得听力并学会说话，是目前先进的助听装置。
中国人自己创制人工电子耳蜗，不仅可以打破“洋电耳”一统天下的垄断，更可能以其低廉的价格，使更多的耳聋患者重返有声世界。在对听觉功能多年研究的基础上，沈钧贤与临床医生合作对仿生中耳进行评估，所获成果已发表在Ear and Hearing上。
沈钧贤还参与了另一项中美两国科学家的合作项目，探索“东西方人怎样认知数字”的科学问题。研究人员发现东西方人对数字存在不同的神经编码方式。原因是可能受到语言获得期间视觉阅读经验的影响，而且其他文化因素如数学学习策略和教育体系也会对此产生影响。这一发现支持一个令人惊讶的结论——文化能塑造大脑的某些行为。之前曾有研究发现，当美国学生学习中文后，所谓的“中文”脑区得到强化，智力有所提高。这项研究成果于2006年在《美国国家科学院学报》上发表。
灵敏动物与地震预报研究：曾经的辉煌
今年5月12日14时28分，四川汶川发生8.0级特大地震，全国人民都为之震惊。地震能否被预测再次被热议，震前动物行为异常的研究也再次被关注。采访中沈钧贤也回忆起当年刚刚开始工作时曾参与的震前动物行为异常研究。
上世纪六七十年代，国内地震不断，邢台、唐山地震给国人带来了巨大的伤痛。社会各界都希望从自己专业的角度去分析解读地震前兆现象，沈钧贤也从他熟悉的专业走进了一个陌生的领域——地震预报。那个年月，他们在实验室及震区，不断做着不同动物对若干地震前兆因素的敏感性实验。例如，他们用100只鸽子，把其中一半鸽子小腿上与机械感受小体相连的神经切断，之后一起拿到新疆（地震灾害频发区）去做试验。在一次地震前，正常的鸽子有惊飞反应，而神经被切断了的鸽子都没惊飞走，这表明鸽子在地震前可能有所感觉。
1978年，美国国内地质调查部发行的《地震信息通报》（Earthquake Information Bulletin）就发表了沈钧贤关于动物异常与地震预报的文章，使中国的研究成果得到美国的关注。
那段期间，沈钧贤在动物与地震研究方面也取得了一系列的成果。1985年，“1976年松潘、平武7.2级地震中短期预报”被评为国家地震局科学技术进步一等奖；1976年，沈钧贤参与了四川动物行为异常调研与分析；1978年，沈钧贤参与主持的“临震前动物行为反应的调研”获中国科学院重大科技成果奖；1985年他执笔撰写的著作《动物与地震》获国家地震科普作品二等奖。1980年，沈钧贤以编剧、科学顾问的身份参与了影片“动物与地震”的拍摄，对普及地震知识有着重要意义。
可惜的是，近20年来，中国不少学术研究单位就再没有对动物行为与地震前兆之间有何联系展开过深入的研究。虽然已不再作此方面的研究，沈钧贤特别希望国家能够继续支持这项研究，从而使国内中断十几年之久的研究得以延续。