科學解讀“好聲音”

張田勘

“天生好嗓子”是一種天賦，科學家發現了與嗓音好壞有關的基因。五音不全者無法辨認音高之間的細微差異，這種情況又被稱為“先天失歌癥”。好聲音是能練出來的，因為它屬于“后天可塑遺傳”。

電視選秀節目《中國好聲音》的持續火爆，引得很多普通人對唱歌也躍躍欲試，并開始關注自己的聲音。然而，對發聲的科學研究并非從一檔電視節目開始的，一整套復雜的生物學機制，決定了一個人是否能唱出好聲音。

人的發聲涉及到一系列器官的配合，包括發音的動力器官(比如肺、氣管、呼吸肌群)；發聲的關鍵器官喉部(主要通過喉內的聲帶振動而發出聲音)；共鳴器官(喉、咽、口腔、胸腔和鼻腔等共同參與共鳴)；吐字器官(口腔、舌頭、軟腭、嘴唇等部位的密切配合，才能吐字清晰)。

然而，擁有同樣的發音器官構造，每個人的嗓音卻千差萬別，以至于通過聽聲音就能分辨出不同的人，這種差別還是由基因決定的。

在決定人類嗓音的諸多基因中，目前發現的比較重要的一個是FOXP2基因。人和動物能發聲都是因為有此基因存在，但人類與其他動物FOXP2基因的不同，讓人類有復雜的發音功能，并能用嗓音歌唱。鳥兒似乎比人類更善于歌唱，研究也發現，FOXP2基因在人和鳥大腦中的表達和大腦指揮發音的神經通路是相似的。盡管每個人都擁有FOXP2基因，但是該基因在不同的個體有不同的表達，這就決定了每個人的嗓音不同。

一個人能唱出好聲音，除了需要擁有優異的發音器官，還要有辨別音高的能力。莫扎特在5歲時就能準確分辨出一段音樂是A調還是降D調，因而被稱為“音樂神童”。如今的科學研究表明，一些人確實會比普通人更有音樂天賦。美國加利福尼亞大學教授簡·吉特謝爾等人對2213名年齡在8～70歲之間的人做過一個在線測試，讓受試者在聽36個電子音調和36個鋼琴音調之后，從音階中找出相應的音符。測試結果表明，一些人表現出相當精確的分辨音調的能力，而另一些人則完全是瞎猜。這項研究表明，辨識音高的能力有很大的個體差異，這種能力似乎是由基因決定的。

為了找到基因對聲音識別能力的影響，吉特謝爾又對73個具有辨別音高能力的家庭進行了基因檢測。結果發現，45個家庭成員在其8號染色體的某一區段上有相似性，說明這個區域的DNA與辨別音高有密切的關系。

人類辨識音調的能力除了與基因有關外，還與大腦的神經機制有關。五音不全者無法辨認音高之間的細微差異，唱歌時跑調卻渾然不覺，這種狀況又被稱作“先天失歌癥”，這種缺陷既不是腦損傷、聽覺喪失，也不是因為缺少對音樂的接觸，而是某些大腦神經機制造成的。研究發現，五音不全者大腦的白質厚度減少，灰質厚度增多。此外，他們的右腦額下回和聽覺區域的皮質比正常人更厚。根據這些研究，科研人員認為，五音不全者大腦皮質異常，可能損害右腦額顳部位的神經通道，從而造成這些人對聲音不能正常判斷，當然也難以唱出好聲音。

由于嗓音看不見、摸不著，比起形體和外貌等人體特征來更不容易區別，所以迄今為止對嗓音遺傳的科學研究還不夠深入。

實際上，嗓音的好壞也具有后天因素，發音和對音高辨識的能力是可以開發的。正如吉特謝爾所說，基因確實對音高分辨力產生作用，但這種能力并不完全是天生的，環境也起了重要作用。一些人可能有擅長唱歌的遺傳基因，但是如果小時候沒有進行任何音樂方面的訓練，他們在這方面也未必表現得多么優秀。反之，一些人雖然沒有歌唱方面的遺傳素質，但是早年的訓練，也可以開發出良好的音樂才能。

好聲音究竟從何而來?在過去，人們更相信是爹媽賦予的，但科學研究表明：在13種由父母遺傳給后代的相貌與生理特征中，屬于“絕對遺傳”的是膚色；通過“半數概率遺傳”的是肥胖；至于嗓音，則屬于“后天可塑遺傳”的范圍。也就是說，一個人是否擁有好聲音，只是部分地取決于遺傳。

隨著人們對歌唱的熱愛，科學家對嗓音科學的研究也會越來越受關注。