科学解读“好声音”

张田勘

“天生好嗓子”是一种天赋，科学家发现了与嗓音好坏有关的基因。五音不全者无法辨认音高之间的细微差异，这种情况又被称为“先天失歌症”。好声音是能练出来的，因为它属于“后天可塑遗传”。

电视选秀节目《中国好声音》的持续火爆，引得很多普通人对唱歌也跃跃欲试，并开始关注自己的声音。然而，对发声的科学研究并非从一档电视节目开始的，一整套复杂的生物学机制，决定了一个人是否能唱出好声音。

人的发声涉及到一系列器官的配合，包括发音的动力器官(比如肺、气管、呼吸肌群)；发声的关键器官喉部(主要通过喉内的声带振动而发出声音)；共鸣器官(喉、咽、口腔、胸腔和鼻腔等共同参与共鸣)；吐字器官(口腔、舌头、软腭、嘴唇等部位的密切配合，才能吐字清晰)。

然而，拥有同样的发音器官构造，每个人的嗓音却千差万别，以至于通过听声音就能分辨出不同的人，这种差别还是由基因决定的。

在决定人类嗓音的诸多基因中，目前发现的比较重要的一个是FOXP2基因。人和动物能发声都是因为有此基因存在，但人类与其他动物FOXP2基因的不同，让人类有复杂的发音功能，并能用嗓音歌唱。鸟儿似乎比人类更善于歌唱，研究也发现，FOXP2基因在人和鸟大脑中的表达和大脑指挥发音的神经通路是相似的。尽管每个人都拥有FOXP2基因，但是该基因在不同的个体有不同的表达，这就决定了每个人的嗓音不同。

一个人能唱出好声音，除了需要拥有优异的发音器官，还要有辨别音高的能力。莫扎特在5岁时就能准确分辨出一段音乐是A调还是降D调，因而被称为“音乐神童”。如今的科学研究表明，一些人确实会比普通人更有音乐天赋。美国加利福尼亚大学教授简·吉特谢尔等人对2213名年龄在8～70岁之间的人做过一个在线测试，让受试者在听36个电子音调和36个钢琴音调之后，从音阶中找出相应的音符。测试结果表明，一些人表现出相当精确的分辨音调的能力，而另一些人则完全是瞎猜。这项研究表明，辨识音高的能力有很大的个体差异，这种能力似乎是由基因决定的。

为了找到基因对声音识别能力的影响，吉特谢尔又对73个具有辨别音高能力的家庭进行了基因检测。结果发现，45个家庭成员在其8号染色体的某一区段上有相似性，说明这个区域的DNA与辨别音高有密切的关系。

人类辨识音调的能力除了与基因有关外，还与大脑的神经机制有关。五音不全者无法辨认音高之间的细微差异，唱歌时跑调却浑然不觉，这种状况又被称作“先天失歌症”，这种缺陷既不是脑损伤、听觉丧失，也不是因为缺少对音乐的接触，而是某些大脑神经机制造成的。研究发现，五音不全者大脑的白质厚度减少，灰质厚度增多。此外，他们的右脑额下回和听觉区域的皮质比正常人更厚。根据这些研究，科研人员认为，五音不全者大脑皮质异常，可能损害右脑额颞部位的神经通道，从而造成这些人对声音不能正常判断，当然也难以唱出好声音。

由于嗓音看不见、摸不着，比起形体和外貌等人体特征来更不容易区别，所以迄今为止对嗓音遗传的科学研究还不够深入。

实际上，嗓音的好坏也具有后天因素，发音和对音高辨识的能力是可以开发的。正如吉特谢尔所说，基因确实对音高分辨力产生作用，但这种能力并不完全是天生的，环境也起了重要作用。一些人可能有擅长唱歌的遗传基因，但是如果小时候没有进行任何音乐方面的训练，他们在这方面也未必表现得多么优秀。反之，一些人虽然没有歌唱方面的遗传素质，但是早年的训练，也可以開发出良好的音乐才能。

好声音究竟从何而来?在过去，人们更相信是爹妈赋予的，但科学研究表明：在13种由父母遗传给后代的相貌与生理特征中，属于“绝对遗传”的是肤色；通过“半数概率遗传”的是肥胖；至于嗓音，则属于“后天可塑遗传”的范围。也就是说，一个人是否拥有好声音，只是部分地取决于遗传。

随着人们对歌唱的热爱，科学家对嗓音科学的研究也会越来越受关注。