英汉双语语义表征的事件相关电位研究
张 哲1,2，马能海1
（1.厦门理工学院 外国语学院，福建 厦门361024；2.台湾政治大学 外国语文学院，台湾 台北11605）
[摘要] 针对双语者如何在大脑存储的问题系统回顾了学界的主要观点及其实验结论，介绍了关于英汉双语语义表征的实验设计，探讨了影响英汉双语语义在双语者大脑中语义表征的因素，即学习二语的年龄、时间、学习能力以及语言间相似性等。
[关键词] 双语；事件相关电位；语义表征；语言习得
近年来，心理学家和语言学家在不同语言的语义在双语者大脑中是共同存储在同一个语义系统，还是分别存储于不同的语义系统的问题上争论不休。双语表征问题是20世纪50年代末期心理学家基于乔姆斯基提出的普遍语法假设后提出的。乔姆斯基认为，尽管人类语言差别巨大，但追溯其本质，所有语言都共有一部普遍语法，它好比一个通用规则的集合，具备所有语言的共性，它本身并无法生成任何一种语言，只有在特定的语言环境的作用下，各种语言在普遍语法有限的通用规则与参数中选择并生成一套自身的规则，普遍语法才能转变为具体的语言能力，进而生成区别于其它语言的特性[1]。普遍语法的假设激发了心理学家对人类语言理解和语言产生的极大兴趣，他们尝试检验，以解开语言习得的奥秘。同时，乔姆斯基还提出人类大脑中存在的有限的语法规则能够生成无限的句子，而词汇作为句子的主要构成单位，是一种非与生俱来的符号，是经过后天的学习和积累而逐渐掌握的。所以，若要了解语言学习的本质，首要是弄清词汇表征的过程，双语词汇表征研究便由此开始了。
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1 研究现状
任何语言都可以分为形式和内容两个方面。语言形式分为音素、词素和正字法，这些形式通过物质实体得以实现，而语言的内容一般指的是语义，分为词汇意义和语法意义。词汇意义指词典所标示的意义；语法意义指进入语法组合后由语法结构所赋予的词义之外的意义，由语法形式表示的反映词语的组合方式（如主谓关系、动宾关系等）、组合功能（如动词、名词、形容词等）、表述功能（如陈述、疑问、反问等）的高度抽象的意义。心理学家认为人类语言习得体现为一种记忆，语言的形式都以记忆为载体在大脑中存储，属于语言的外部表征，而随着人们对客观世界认识的不断深入，会产生许多新的涵义，即语言的内部表征。外部表征即语言形式，内部表征即语义。对于掌握母语和外语的双语者来说，两种语言的语义是在大脑中如何表征？如果在大脑中共同存储的，那么在语言使用中两种语言的形式又是如何有效地区分开来的呢？如果是分开存储，那么两种语言的形式和语义是如何联结和切换的？研究者们针对这些问题提出了多种理论假设并且对其展开深入的探究[2]。近半个世纪以来，心理学家和语言学家就双语表征方式进行不懈地探索和研究，但是至今都没有得出一个明确的答案。截止目前，行为科学的观点主要分为下述三种：
1.1 共同表征理论（Shared hypothesis）
这种观点认为两种语言的形式是独立表征的，而语义是共同表征的。如图1，“语言形式1”和“语言形式2”分别表示母语和二语的形式表征系统，它们是互相独立的。而“语义”表示语义表征系统。从图中可以看出，两种语言的语义共享一个语义表征系统。整个语义加工流程为：语言形式1（汉字“苹果”）和语言形式2（英文“apple”）各自进入双语者大脑中不同的语言形式表征系统，并在各自的系统中进行加工并转化为语义信息进入一个共同的语义表征系统。如果一种语言的词汇能够激活另一种语言中在语义方面与其有联系的词汇，并且语言内激活和语言间的速度一样快的话，那么，可以据此判断两种语言共享一个语义表征系统，即共同表征。因为只有在同一表征的情况下，语言内和语言间语言的形式输出速度才能不相上下。大部分启动实验都发现了这种跨语言的启动效应，譬如：汉语“桌子”能够快速启动“椅子”，却不能启动“窗户”，同样地，英语“table”能快速地启动汉语“椅子”，也无法启动“窗户”，而且语言内和语言间的启动速度不相上下。Altarriba采用以西班牙语—英语双语者作为受试，在后掩蔽条件下（在呈现启动词之出现一串“*****”字符的掩蔽刺激）在不同的SOA(stimulus onset asymmetry，控制刺激呈现与目标呈现之间的间隔时间，时间跨度从20ms到1000ms)条件下，进行了以视觉形式呈现的词汇判断的跨语言语义启动实验。研究结果发现，在不同的SOA条件下均存在明显的跨语言语义启动效应，其结论支持“共同表征说”[3]。Illes,J.等人考察了双语者（英语—西班牙语）在语义加工中是否被同一个神经系统所调节。实验采取功能磁共振成像技术，双语参与者对西班牙语和英语单词做出语义和非语义的判断，相对于右前额区域中的非语言决策区，左前额具有更大的激活效应，两种语言的激活的位置是相似的，双语者在做英语和西班牙语的语义决策时无显著差异[4]。上述结果表明，双语者共享一个语义表征系统。研究者把共同表征理论细分为以下几种不同的理论模型。
图1 共同表征模型
（1）层级模型 双语词汇表征的层级模型由Potter等人率先提出。层级模型又分为单词联想模型和概念中介模型。单词联想模型的假设为第二语言中的词汇的形式直接与第一语言中相应的词汇的形式相联结，再通过第一语言的词汇的形式通达到概念，当双语者的二语比母语水平低的时候，这种以母语词汇为中介的联结被用来理解二语的概念[5]。如图2所示，对于把英语作为二语的中国人来说，当“apple”以字或音的形式出现时，其大脑中浮现的可能是汉字“苹果”，然后由汉字联想到概念意义的“
”。而概念中介模型假定在跨语言时，双语在词汇（形式）上没有直接的联系，但是每种语言自身都可以直接与概念相同，并且两种语言形式直接以概念表征为中介进行语言间的转换，如图2所示，对于英语作为外语的中国学习者来说，当“苹果”以字或音的形式出现时，其大脑的反应是概念意义上的“
”，即“苹果”这种水果，然后由“
”立即转换为英文“apple”；而“apple”以字或音的形式出现时，其大脑中联想到的也是“
”，即“苹果”这种水果，然后由“
”转换为汉字“苹果”。
图2 单词联想模型和概念中介模型
此观点认为两种语言的形式和语义都是独立表征的。如图3，两种语言的语义信息（听觉或视觉）分别进入各自独立的语义表征系统。两种语言的形式在表征层面上就完成了转化[2]。例如，行为科学实验中的词汇联想、记忆以及各种类型的启动实验等。早期的实验包括双语者的词联想，实验有两种范式，一种是单一联想，指的是给出一个刺激词，被试者看到这个刺激词后大脑里想到的第一个词；另一种是连续联想，指的是被试者在给出一个刺激词之后在有限的时间内尽可能想到的更多的词。在两种情况下被试者对目标词（由刺激想到的词）的反应有两种方式（语言内和语言间）四种条件（L1-L1，L1-L2，L2-L1，L2-L2)。这种实验的基本思路是，如果在四种条件下联想词具有显著的一致性的话，那么在一种语言的语言内由刺激产生的联想词在语言间必须以对译词的形式出现。例如，“时钟”—“手表”“时钟”—“watch”“clock”—“手表”“clock”—“watch”，这就说明两种语言的语义是共同存储的，如果一致性不高，则表明双语者的两种语言的语义是独立存储的。Kolers以德语、西班牙语和泰国语为母语，以英语为外语的三组双语者为被试，分别进行自由联想实验，结果发现只有平均20%的跨语言联想具有一致性，Kolers据此认为，不同类别的经验和记忆是分开存储的，与语言类型无关[7]。与此同时，临床研究也证明也双语者语义独立表征的观点。Gomez发现，一个22岁双语者因其左侧外侧裂动静脉畸形而引起两种语言轻微的命名障碍，在其手术前左颈动脉注射了麻醉药后，导致其两种语言同时失语。而术中在摘除其受损区域后，其母语产生了新的障碍，而第二语言却没有改变，手术后病人的语言选择性受损表明在左脑外侧裂区域母语与第二语言可能具有不同的皮层代表区[8]。Aglioti报告了一个70岁的病人，由于缺血，其左侧大脑的基础神经中枢受到损害，但是左侧皮层没有损伤，病人经常使用的母语（威尼斯语）受到较大的损伤，而不经常使用的二语（意大利语）损伤的程度比母语来得轻，即被发现患有母语失语症，这说明了母语和二语两种语言可能具有不同的加工机制[9]。Leker采用功能磁共振技术研究一名右后枕脑骨出血的双语者（希伯来语—英语），结果发现该患者表现出单一语言功能丧失，患者无法理解从右往左书写的母语（希伯来语），却可以理解从左往右书写的英语[10]。上述对脑损伤的双语患者进行的研究表明，大脑损伤有选择性地影响了一种语言的功能，但另一种语言的功能却保持正常，这些研究为双语语义独立表征的观点提供了有力的证据。
1.2 独立表征理论（Separate hypothesis）
（2）修正的层级模型 Kroll和Stewat采取词汇翻译以及用二语进行图片命名的方式对熟练双语者和非熟练双语者的双语表征模型进行考察和研究。结果发现，非熟练双语者两种语言形式的转换主要偏向于单词联想模型，而熟练双语者偏向于概念中介模型。研究还发现，非熟练和熟练双语者在进行语言间的词汇翻译时，二语翻译成一语的速度总是比一语翻译成二语得速度来得快。所以在整合了单词联想模型和概念中介模型后，考虑到双语者二语的熟练程度，他们提出了修正的层级模型[6]。修正模型提出，两种语言在词汇和概念方面都有联结，但是联结的强度取决于第一语言相对于第二语言的优势和二语的熟悉程度。对于早期二语学习者来说，首先接触二语的母语对译词，因此从二语到一语在词汇方面的联结要强于从一语到二语词汇方面的联结，所以反向翻译（从二语到一语的翻译）主要通过词汇，即形式的联结；而双语者一语的词汇和概念早在学习二语之前就已经牢固地建立起来，所以一语与概念的联结要强于二语与概念的联结，因而正向翻译（从一语到二语的翻译）主要通过概念的联结。而随着双语者对二语的熟悉程度的加深，二语的词汇水平与概念也建立起联结，词汇能够直接通达概念，但二语的词汇仍然与一语的词汇保持联结。由于该模型具有非对称特点，因此也被称为非对称模型[6]。
图3 独立表征模型
1.3 混合表征理论
事件相关电位是一种特殊的脑诱发电位。脑电即正常人大脑放电时产生的电流；它由复杂而且不规则的成分组成，而且自发脑电则是随机变化的。通过对同一事件所引起的多段脑电电位的记录（这其中包括自发脑电（噪音）在内，每一段脑电都是各种成分的综合），这些记录到的多段脑电（由相同刺激引起的）会进行多次叠加，在相互叠加时会由于自发脑电或噪音随机变化的特点，出现正负抵消的情况，而ERP信号因具有潜伏期恒定，波形恒定的两个特点，从而避免了被抵消，其波幅反而会不断增加，当叠加到一定量时，ERP信号就开始呈现出来。ERP信号指的是大脑受到特定的刺激时神经系统（从感受器到大脑皮层）所产生的事实脑电波。它与事件发展进程有琐时关系（在给予刺激时几乎立即或者在一定的时间内瞬时出现），其具有达到微秒级的事件精确度。ERP的主要优势体现在其极高的时间分辨率，此外，ERP在研究认知加工过程的规律的时候还可以与如反应时间（RT）等行为数据进行配合。ERP记录装置是一个电极帽，国际脑电图学会对这些电极帽的位置有统一规定，电极帽上面有多个记录或收集大脑皮质发电情况的电极，可以记录到特定头皮上脑电变化的放电情况[13]。
2 存在问题
首先，李荣宝等运用了事件相关电位技术对英汉双语表征问题进行研究。被实验者均为未通过英语六级的中国大学生，实验考察了英汉两种语言在句末词呈现后500ms内的语言内和语言间语义整合。实验得出一个早期负波P190（与形态加工的相关），同时也顺利地获取负波N400（与语义加工相关）。对比在不同启动条件下语义一致与不一致的刺激所诱发的相关电位，可以发现，在汉语和英语目标词的刺激下所产生的P190的波幅各不相同；同时，在两种语言条件下的电位来源也是不一样的，据此认为，英汉两种语言拥有各自不同的形式表征系统。而独立于形式加工的语义效应的N400在波幅上不受不同启动条件即启动语言与目标语言的影响，无需考虑启动语言与目标语言是否存在相同的条件，只要语义不一致就能引起更大幅度的N400。双语者则在两种语言的形态加工方面呈现显著的差异，而语义加工方面则是趋于一致的，所以得出结论：两种语言的形式是独立表征的，而语义是共同表征的[16]。
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3 英汉双语语义表征ERP研究
3.1 ERP原理和提取技术
这种折中观点认为，两种语言并非纯粹的共同表征或是独立表征，而应该是一部分是“共同表征”的，另一部分是“独立表征”的。具体表现在为，两种语言中形态相似的部分的语义是共同表征的，形态不同的部分是独立表征的；具体的词是共同表征的，抽象的词是独立表征的。属于“共同表征”的那一部分语言按照图1所示的流程加工信息，而属于“独立表征”的那部分语言则按图2所示的流程加工信息。DeGroot以双语者（荷兰语—英语）为被试做了跨语言语义启动试验，结果发现在短SOA条件下，荷兰语和英语中只有形态相似词产生语义启动效应，而形态不相似的词没有明显的启动效应。据此，他们得出结论：双语者的两种语言中形态相似的词的语义是“共同表征”的，而形态不相似的词是“独立表征”的[11]。
3.2 语义加工有关的ERP成分——N400
其实，前七子针对才情与格调的关系已经进行过探讨。李梦阳的定位是：格古，调逸，气舒，句浑，音圆，思冲，情以发之。七者备而后诗昌也。”〔7〕118可见，只有七者兼备，情才能得以发。这一论断已触及格调与才情的关系，注重格调对才情的影响。七子的另一成员何景明的观点与此相异，他认识到了格调规范的束缚，所以要求创作要“心领神会”“不妨行迹”。虽然毛先舒的文学思想继承七子，但毛氏的“格调论”并未在此基础上有所升华，他从诗教的目的出发，强调格调对才情的统辖。
3.3 英汉双语语义表征ERP研究
近年来，学术界对双语语义表征的ERP研究呈现增多的趋势，但是这些ERP研究数据大多来自印欧语系，如：意大利语、德语、法语、英语等作为母语的研究或母语和二语均为印欧语系的二语研究[15]。就印欧语系代表之一的英语来说，其文字由26个字母组成，具有线性排列的特征，可以见字读音，其词具有性、数、格的变化，句子多为长句并且也有时态的变化，是典型的表音文字；而作为汉藏语系的汉语，其文字由笔画构成，其构成特点是交织的，具有整体性。作为象形文字，汉字是图形或符号的组合表示其意义，其音、形、义彼此独立，不存在字形与音字相对应的规则，其词在性、数、格的方面缺乏变化，句子多为长句，且无时态的变化，是典型的表意文字，而且汉语的语法意义和逻辑关系是通过词语和分句的含义来表达，句子多为意合句。因此，研究者们对不同语系的语言开始进行研究，试图弄清二者在双语者大脑的表征方式。本部分回顾关于英语双语语义表征的ERP研究，归纳目前的研究结论如下：
研究者通过屏幕向实验对象呈现若干个句子，每个句子的单词的呈现顺序是逐一呈现，且语法正确语境正常，同时在实验仪器上记录下每次单词呈现后的脑电变化，如，“妈妈吃了一碗……”，但在最后句子末端出现了一个歧义词如“草”，整个句子就是“妈妈吃了一碗草”，这时可以观察到在这个歧义词“草”出现之后400ms左右后，脑电走向突然大幅度往上升，显示一个新的负成分，这个成分就N400。N400跟词汇—语义加工有关，语义差别越大，N400的波幅就越大。N400的变化可以反映刺激跟读者预期之间的关系,如“小明在树上上摘了一个……”，被试的预期词是“苹果”，但是给定的刺激词“萝卜”比刺激词“梨”所引发的N400大，能引起N400波幅的增加的情况有多种，如非匹配的刺激、语义不合适、语义类别错误、先前知识不一致错误以及无关词、非词、新词等。尽管影响N400的因素有很多，例如，任务的形式（通过不同的方式去呈现各种句子，如听觉或视觉，则N400对应出现的皮质区不同）、单词在句子中呈现的位置不同以及呈现速度变化、被试的文化水平、背景、年龄等，但N400只与语义违反，刺激所表示的语义相关，与句法违反无关[14]。
上述几种观点存在矛盾的关系。产生这种矛盾的原因是多方面的，其中语言类型的差异是各个实验结果产生互相矛盾的主要原因，不同语言其语素、语音、词汇、词法、句法都存在很大的差距，所以不同语言的双语加工过程可能具有不同的表征方式。例如，Kolers根据20%跨语言联想实验具有一致性这一实验结果，得出双语者的语义是独立表征的观点。而Papaioannou和Padilla的联想实验却得出了与Kolers相反的结论。他们对21名双语者（英语—希腊语）为被试在特定语境下进行词汇联想。被试者以英语和希腊语混合为指导语，在英语或希腊语字母组成的字母表上拼出他们所联想到的任何词汇。结果发现，被试者所拼出的词汇的语言不受指导语变化的影响[12]。所以，研究者据此认为，两种语言的语义是共同存储的，而出现两个实验结果差异的原因可能就是语言间的差异性。在Kolers的实验中，采取以德语、西班牙语和泰语为母语，这些语言与二语为英语之间的差异比母语为希腊语与二语英语之间的语言差异更大。而且，即便是同一类双语者，由于被试主体的文化水平、生活背景的差异也可能导致研究结果相悖。从语言加工的连续过程来看，它涉及到语言信息的输入、整合和输出。在任何一个阶段的加工历程变化，都有可能影响最终的输出结果。而无论是各种联想还是启动实验，往往以正确率或反应时间为指标来测量，无法适应语言加工高速度整合特点的研究领域的需求。而从语言系统的结构来看，它涉及到语言的形式和语义两个层面间的关系。因此，只有通过考察语言形式与语义的本质及其相互关系才能对现有的实验结论进行科学的评价，从而进一步修正实验设计。为此，研究者们找到了ERP（事件相关电位）研究方法。
其次，王沛和蔡李平通过对不同英语程度（普通组和专业组）的中国大学生在面对三种不同英文句型（一般陈述句，特殊疑问句和定语从句）以及对应中文在语义一致与不一致下的N400的潜伏期和波幅进行研究，结果发现，对于专业组（均为硕士研究生，英语专业八级）来说，尽管句型复杂度不断加深，但是语言类别差异不显著，N400峰值出现的时间维度在英汉语义加工过程中并没有显示出差异，这从侧面说明，对于英语熟练程度较高的二语者来说，英汉双语语义共同表征的说法是成立的，而对普通组来说，N400峰值出现的时间维度在英汉语义加工过程中差异达到显著水平，中文句子诱发的N400潜伏期相对于英文句子诱发的N400潜伏期会来得更早些，这说明了母语加工具有在时间维度上的优势，所以据此判断，英汉双语共同表征说法难以成立。而且，当以英文作为句子材料时，普通受试所诱发的N400峰值明显大于专业受试者，显然，普通受试需要更多认知资源来进行英语语义加工。因此，认为对于英语熟练程度不高的普通受试来说，英汉双语语义是分开存储的。本实验表明，双语者对二语的熟练程度对两种语言的语义之间的表征起到决定性的作用，同时句法复杂程度因素也会影响二语程度低的双语者的语义表征[15]。
4 结语
本文就英汉双语语义在大脑中是共同表征的或者是独立表征的这个问题进行探讨，并认为两种语言语义并非纯粹的共同表征，或者是单一地独立表征，而是即有共同表征的部分也有独立表征的部分。这取决于多个主客观条件。主观条件有：学习者学习二语的年龄、时间、学习能力、语言环境等，也就是说如果双语者学习英语时间早并且久，学习者能力强，长期生活在英语国家，那么双语者的语义表征可能是共同表征；而学习时间晚并且短，语言能力相对较低，生活在汉语为母语国家或地区的双语者的双语语义可能就是独立表征的；随着学习时间越来越长，有可能从独立表征转变为共同表征，即由两套不同的语言系统合并为一套语言系统。而客观条件则取决于双语者两种语言的相似性或差异性，例如，英语和汉语的句字都有主谓宾结构，“I love you”对应的说法是“我爱你”，两句话的语法结构都为主语—谓语—宾语，所以这两句话的语义在双语者大脑中可能就是共同表征的。又如，对一个以汉语为母语的英语学习者来说，在表达红颜色的时候，心理必然有两个词来表达，一个是“红”来表示，另一个是“red”来表示，两个词的语义是分开存储的，因为两种语言的概念有各自不同的内涵：在中国传统文化里，红色代表着喜庆和热闹，而在英美文化里，红色却象征着战争、革命和流血。再如，众所周知，“帽子”义项比“hat”的义项多。“hat”指的是有边和帽顶的。而“cap”是没有边的，像游泳用的游泳帽，或是前面有帽舌的棒球帽。“帽子”包括英语“hat”和“cap”这两个词的义项。所以，当母语与二语词汇的义项不对等时，二者的语义就有可能是独立表征的。再如，日语和闽南语具有一定的相似性，如数字2、3、4、5的发音很相似，所以，以闽南语为母语，日语为二语的学习者，在听到闽南语数字2至5的发音或日语数字2至5的发音时的大脑的语义反应速度可能是一样快，由于二者语音的相似性，其语义表征方面是可能共同存储的。又如，日文汉字来源于中国汉字，其意义也相同，如“大学”“昨日”“学校”“旅行”“花”“生活”等，虽然它们的发音与汉语完全不同，但是，从字面意思来看，其语义与汉语是接近的，所以学习日语的中国学习者很容易掌握这些词汇的意义，因此二者在这些词方面的语义是共同存储的。但是，日文汉字和中国汉字也有差异性，日文中的平假名和片假名文字虽然也来源于汉字，但是在字形上已有所改变，与汉字已经相去甚远。所以当日语学习者看到这些汉字，大脑则需要消耗更多的认知资源，因为二者语义在双语者大脑中可能是分开存储的。
研究英汉双语语义如何在双语者大脑中表征问题的意义重大，其理论意义在于使得英汉双语语义表征多元化的研究方法进一步地发展和完善，不断探索双语在大脑中存储的特点和提取规律，而现实意义就是在明晰英汉双语如何在大脑中表征后，以此应用于第二语言的教学实践，即充分利用母语表征的储存特点和提取规律，来指导二语或者外语教学实践。在阅读英文或进行英文对话时，学习者通常都偏爱“翻译”，即以母语为中介再过渡到二语。如读到一段英文，首先是把每个单词与其中文意思去逐一对应，然后再把其对应的每个中文词汇连再起来调整语序最后才得出这段英文的意思。在进行英语对话时也如此，先把要说的话以中文形式在大脑中打好草稿再一字一句地翻译成英文，这种方法不但耗费脑力和时间，而且学习效果也不佳。在学母语时，并没有其他语言作为中介，那么为什么最后能够把母语说得很流利？因为有母语的环境，成人会用各种方法动作、图片辅助提示，儿童不断去模仿，不断习得再加上课堂教学，所以儿童能迅速掌握母语。因此，在英语学习中，完全可以不以母语为中介，跳过翻译过程，直接用动作和图片，同时调动各种感官，建立大脑与英语二语联系的桥梁。如此，学习者就会慢慢养成用英语去思考与表达的习惯，以达到双语的语义在学习者大脑中是共同表征的阶段。
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[中图分类号] H313
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-1102（2019）01-0104-06
DOI: 10.13420/j.cnki.jczu.2019.01.022
收稿日期： 2018-11-08
基金项目： 福建省教育厅科研项目（JAS14222）。
作者简介： 张哲（1980—），男，吉林省吉林市人，厦门理工学院外国语学院副教授，硕士，主要从事神经语言学研究；马能海（1974—），男，福建长汀人，厦门理工学院外国语学院讲师，硕士，主要从事第二语言习得研究。
[责任编辑：胡程]
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