前言
我愛音樂,也愛科學──但為何要將兩者結合在一起?
我愛科學,而想到有這麼多人害怕科學,或認為選擇科學就代表不能保有同情心、感受藝術或敬畏大自然,便讓我覺得痛苦。科學的意義不在於驅除一切神祕,而是重新創造、活絡神祕的面貌。
──摘自《為什麼斑馬不會得胃潰瘍?》,薩波斯基著
一九六九年夏天,當時我十一歲,在住家附近的音響店買了一套音響設備,總價約一百美元。那是我在春天以時薪七十五美分的代價幫鄰居割草賺來的。自此之後,每天下午我都在房間內待上長長的時間,聆聽一張又一張唱片:奶油樂團(Cream)、滾石樂團、芝加哥樂團、賽門與葛芬柯(Simon and Garfunkel)、法國作曲家比才、俄國作曲家柴可夫斯基、爵士鋼琴家喬治.雪林(George Shearing),以及薩克斯風樂手布茲.藍道夫(Boots Randolph)。我沒有將音樂放得特別大聲(至少不像大學時代那樣,將音量開得太大,竟讓喇叭起火燃燒),但當時的音量顯然已吵到我父母。我母親是小說家,每天窩在走廊盡處的小房間奮力寫作,晚餐前則會彈上一小時鋼琴;我父親則是生意人,每週工作八十小時,其中四十小時是晚上和週末在家中的辦公室完成。父親以生意人的口吻向我提出協議:他願意買副耳機給我,只要我答應當他在家中時,聽音樂都得戴上耳機。從此以後,耳機改變了我聽音樂的方式。
當時我正在聆聽一些新崛起的音樂人,他們都開始初步嘗試立體聲混音效果。我花一百元買來的套裝式音響,性能不甚良好,直到戴上耳機之前,我都不曾聽出音樂裡的聲音層次,也就是空間內從左到右、自前至後的樂器配置(即回響)。對我而言,唱片不再只是一首首歌曲,更包含了各種聲音。耳機開啟了一個充滿聲音色彩的世界,彷彿布滿微妙聲音細節的調色盤,超越了和弦、旋律、歌詞或某位歌手的歌聲。無論是清水合唱團(Creedence Clearwater Revival)以美國南方軟膩唱腔吟出的〈綠河〉(Green River)、披頭四樂團充滿田園牧歌空靈美感的〈慈母之子〉(Mother Nature's Son),或是貝多芬第六號交響曲(由卡拉揚指揮)的雙簧管樂音在木石教堂的廣大空間內低吟迴盪,種種聲音將我團團包圍。戴上耳機時,音樂彷彿突然從我腦中冒出,而非來自外界,像是我個人所獨有。就是這種個人的連結感,最終使我成為錄音師與製作人。
多年後,歌手保羅.賽門(Paul Simon)告訴我,聲音是他永恆追尋的目標。「我聽自己的唱片,都是為了聆聽聲音。不是為了和弦,也不是為了歌詞。我得到的第一印象,必然是整體的聲音。」
大學宿舍內的喇叭起火事件後,我決定休學,加入搖滾樂團。我們唱得還不錯,有幸到加州某間擁有二十四軌錄音設備的錄音室錄音,錄音師是才華洋溢的馬克.尼德罕(Mark Needham),他後來參與了一些暢銷專輯的錄音,包括藍調歌手克里斯.艾塞克(Chris Isaak)、蛋糕樂團(Cake)和佛利伍麥克樂團(Fleetwood Mac)。
馬克很喜歡我,可能因為只有我有興趣進控制室聆聽錄音結果,而其他人只想在兩次錄音之間保持亢奮。馬克視我為樂團的製作人,雖然當時我並不知道製作人要做什麼。他問我,我們希望樂團呈現什麼樣的風格。他讓我了解麥克風能讓聲音產生多大的區別,放在不同位置又會有何等影響。剛開始,我其實無法完全聽出他所說的差異,但他告訴我該聽些什麼。「注意聽,當我讓這支麥克風靠近吉他的音箱,聲音聽起來會比較飽滿、圓潤、平均。若兩者距離較遠,麥克風會收到房間裡的一些聲音,變得比較有空間感,不過這樣會喪失一些中頻。」
我們樂團在舊金山漸漸打開知名度,當地搖滾電台也播放我們的音樂。樂團解散後(因為吉他手不時鬧自殺,主唱則有吸笑氣和用剃刀自殘的惡習),我開始擔任其他樂團的製作人。我學習聆聽一些過去從未注意的部分,像是不同麥克風甚至不同品牌錄音帶所造成的差異,例如Ampex 456盤帶在低頻範圍有種特別的「碰碰」聲,Scotch 250的高頻特別輕脆,而Agfa 467的中頻部分很亮。知道該聽些什麼後,我能輕易分辨用Ampex、Scotch或Agfa盤帶錄製的音樂,就像分辨蘋果、梨子和橘子一樣簡單。我也進一步和其他優秀錄音師一起工作,例如蕾絲莉.安.瓊斯( Leslie Ann Jones,曾與法蘭克辛納屈和巴比.麥克菲林合作)、弗瑞德.卡特羅(Fred Catero,曾與芝加哥合唱團以及珍妮絲.賈普林合作),還有傑佛瑞.諾曼(Jeffrey Norman,曾與約翰.佛格堤以及死之華樂團合作)。雖然我是製作人(也就是負責錄音大小事的人),卻依然為這些人的風采所折服。有些錄音師會讓我進錄音間和大牌音樂人坐在一起,像是紅心樂團(Heart)、旅行者樂團(Journey)、山塔那(Santana)、惠妮休斯頓和艾瑞莎.弗蘭克林。看著那些錄音師和音樂人互動、談論某段吉他演奏所表現的細微差異、某段唱腔表達得如何等等,我終生受用無窮。他們會討論一句歌詞的某些音節,然後從十段不同的錄音中選出一種,展現出驚人的聽力。他們究竟是如何訓練自己的耳朵,才能聽出一般人無法分辨的差異?
當時我也和一些沒沒無聞的小型樂團合作,認識了不少錄音室經理和錄音師,他們帶領我逐步精進工作技巧。有一天,一位錄音師沒來,我就幫山塔納剪輯錄音磁帶;另一次,在藍牡蠣樂團(Blue Oyster Cult)的製作期間,傑出製作人皮爾曼(Sandy Pearlman)外出吃午餐,留我一人處理完合聲部分。就這樣,案子接踵而至,結果我在加州製作了十年的唱片,也有幸和許多知名音樂家共事。我也曾和不少籍籍無名的音樂人一起工作,他們才華洋溢,只是終究未能成名。這讓我感到很好奇,為何有些音樂人變得家喻戶曉,其他人卻埋沒終生?我也想知道,為何音樂對某些人來說輕而易舉,對其他人則否?創造力從何而來?為何有些歌曲令人感動,有些卻難以親近?此外,傑出音樂人和錄音師擁有神奇的能力,可以聽出音色的細微差異,而大多數人卻沒有,人的感知能力在聽覺中究竟扮演什麼角色?
這些問題促使我回到學校尋找答案。當我仍在擔任唱片製作人時,每週會和皮爾曼開車到史丹佛大學二次,聆聽心理學教授卡爾.皮布姆(Karl Pribram)的神經心理學講座,我發現心理學恰能解答我心中不少疑問,這些問題包括記憶、知覺、創造力,以及造就這一切能力的共同來源:大腦。然而問題還沒找到解答,卻衍生了更多問題,這是研究科學常有的情形。每個新問題都開啟了內心的一扇窗,讓我更能欣賞音樂與整個世界,乃至人類經驗的複雜性。正如哲學家保羅.丘奇蘭(Paul Churchland)所言,人類努力透過歷史紀錄來了解這世界。過去短短兩百年間,我們的好奇心揭露了大自然隱藏的諸多祕密,像是時空的脈絡、物質的組成、能量的多種形式、宇宙的起源、DNA隱含的生命本質,甚至完成了人類基因組圖譜。然而有個謎團尚未解開,即人類大腦的奧祕,以及大腦如何產生思想、感覺、希望、欲望、愛和美的感受,甚至舞蹈、視覺藝術、文學和音樂。
音樂是什麼?從何而來?為何某些連串的聲響令人深深感動,而其他聲響(例如狗吠或汽車噪音)卻令人感到不快?對某些研究者而言,這類問題占據了研究生涯的極大部分;其他人則認為,以這種方式來解析音樂,豈不像是解析哥雅畫作的化學成分,而不去欣賞其努力創造的藝術?牛津大學歷史學家馬丁.坎普(Martin Kemp)指出藝術家和科學家的相似性:多數藝術家描述自己的作品時,聽起來就像在描述科學實驗──他們透過一系列嘗試,探討大眾關切的某項議題,或建立某種觀點。我的好友兼同行威廉.湯普森(William Forde Thompson)是加拿大多倫多大學的音樂認知科學家兼作曲家,他也指出,科學家和藝術家的工作有相似的進展:先是創造與探索的「腦力激盪」階段,接著是測試和逐步推敲,通常這時會應用固定的工作程序,但有時也會發現更富創造力的方法而能解決問題。藝術家的工作室和科學家的實驗室也有諸多相似之處,例如一口氣進行許多計畫,且計畫都處於不同階段。兩者都需要專業器材,並把成果開放給各方去詮釋,而不像建築吊橋那樣會有個最終定案,或者銀行帳戶必須於營業日結束時結算金額。藝術家和科學家還具備一種共同的能力:能夠接受隨時有人對自己的作品提出詮釋及再詮釋。藝術家和科學家皆全心追求真理,但兩者都知道真理的核心本質是變動的,是有情境的,是取決於觀點的,因此今日的真理到了明日也可能會被證實為假說,或變成為人所忘的藝術品。只要看看幾位著名心理學家,如皮亞傑、佛洛伊德和史金納就知道,曾經席捲世界的理論,到頭來也會遭到推翻(或至少是嚴厲的重新評估)。音樂界有好幾個樂團太快受到肯定,例如廉價把戲樂團(Cheap Trick)曾被捧成新一代的披頭四,滾石雜誌出版的《搖滾百科全書》(The Rolling Stone Encyclopedia of Rock & Roll)給亞當和螞蟻樂團(Adam & The Ants)的篇幅就跟U2一樣多。有段時間人們也無法想像,有一天這世界將會遺忘保羅.史圖基 、克里斯多夫.克羅斯 和瑪麗.福特 。對藝術家來說,繪畫與作曲的目的並非表現狹義的真實,而是傳達普世的真理,因此只要作品成功,即使時代背景、社會與文化有所改變,依然能夠觸動人們的心靈。對科學家來說,建構理論的目標是傳遞「當下的真理」,以取代舊時的真理,而今日的真理有朝一日也將受「新的真理」所取代,因為科學就是以此方式向前推進。
音樂既無所不在,又非常古老,因此在人類活動中顯得異常突出。在任何有史可考的過去或現存的人類文化中,音樂都不曾缺席。我們在人類或原始人的考古遺址發現的器具中,有些最古老的製品便是樂器,例如骨笛,或以獸皮覆於樹樁上繃成皮鼓。只要有人類聚集的地方就有音樂,像是婚禮、葬禮、大學畢業典禮、行軍、體育盛事、城鎮夜間集會、祈禱、浪漫晚餐、母親輕搖嬰兒入睡、大學生一同念書時播放的音樂等。而比起現代西方社會,非工業化國家的文化更是充斥著音樂,無論過去或現在,音樂都是日常生活不可或缺的一部分。遲至大約五百年前,人類社會才出現「音樂演奏者」和「音樂聆聽者」的分類。放眼全世界與人類歷史,「生產音樂」本來就像呼吸、走路一樣自然,所有人都能參與,至於專供音樂表演的音樂廳,事實上直到近幾個世紀才出現。
我和人類學教授吉姆.佛格森(Jim Ferguson)從高中時代就相識,他聰明又幽默,卻非常害羞,真不知道他要如何授課。他在哈佛大學攻讀博士學位時,曾前往賴索托進行田野調查,那是一個非洲小國,被南非共和國四面包圍。佛格森在那裡做研究、與村民互動,也耐心贏得大家的信任,直到有一天他獲邀加入村民的吟唱。當索托族的村民邀請他一同歌唱時,他以一貫的溫和語氣說:「我不會唱歌。」這倒是真的,我們高中時代曾一起參加樂團,他很擅長吹雙簧管,卻是個走音大王。他的拒絕讓村民大惑不解,對他們來說,唱歌是再普通不過的日常活動,索托人不分男女老幼都會唱歌,這從來不是限定少數人參加的活動。
我們的文化及語言將專業表演者(像是鋼琴家魯賓斯坦、爵士女伶艾拉.費茲傑羅、歌手保羅.麥卡尼)歸為截然不同的另一類人。一般人付費聆聽專家表演,藉此得到娛樂。佛格森知道自己不擅長唱歌跳舞,對他來說,若在公眾面前唱歌跳舞,就表示他自認是這方面的專家。但村民們盯著他看,說道:「你說不會唱歌是什麼意思?你會說話啊!」後來佛格森對我說:「對他們來說,那是很奇怪的,就好像我說我不會走路或跳舞,可是我明明就有兩條腿啊。」在索托人的生活中,唱歌跳舞是再自然不過的活動,渾然天成,任何人都可以從事。索托語指稱「唱歌」的動詞是「ho bina」,這個詞也表示跳舞,兩者之間沒有分別,而世界上有許多語言也都是如此,因為唱歌原本就包含肢體律動。
在好幾代以前,還沒有電視的時候,許多家庭經常圍坐一圈,彈奏音樂自娛。今日的人則十分強調技術與技巧,也在意某位音樂家是否「夠格」演奏給其他人聽。曾幾何時,在我們的文化中,音樂生產已成為專業活動,其他人只要負責聆賞就好。如今音樂工業已是美國最大型的產業之一,相關從業人員高達數十萬人,每年光是專輯銷售便帶來三百億美元,而這還不包括演唱會門票收入、每週五晚間數千個樂團在北美各地酒館、餐廳的演出,或者透過點對點傳輸免費下載的三百億首歌曲(以二○○五年為例)。美國人花在音樂上的錢多過性愛或處方藥,既然有這麼大量的消費,我敢說,大多數美國人已經夠格當專業的音樂欣賞者。多數人都能夠聽出走音、找到自己喜歡的音樂、記得數百首歌曲,也能跟隨音樂用腳打出正確的拍子,而要做到這一點就必須能夠判斷節拍,過程非常複雜,連大多數電腦都做不到。那麼,我們為何聽音樂,又為何願意花這麼多錢聆聽音樂?兩張演唱會門票的價格往往相當於一個四口之家一星期的伙食費,一張CD的價錢也相當於一件T恤、八條土司或一個月的電話費。若能了解人們為何喜歡聽音樂,什麼原因使我們受到音樂吸引,就等於開啟了一扇窗,讓我們更加了解人類的天性。
對人類共同的基本能力提出疑問,就等於是間接對演化提出問題。為了適應所處的環境,動物會演化出某些構造形態,其中對求偶有利的特質會透過基因傳給下一代。
達爾文的演化理論有個很微妙的論點,即生物會與自然世界共同演化。換句話說,生物會因應這個世界而變,這世界也會因生物而發生改變。舉例來說,當某物種發展出某種機制來躲避特定的捕食者,捕食者便面臨了演化壓力,解決之道是發展出破解該種防禦機制的方法,或者另覓別種食物來源。自然界的天擇可說是一場軍備競賽,誰都想在身體形態的變化上趕上對方。
有個頗新的科學領域稱為「演化心理學」,將演化的想法從實體延伸至心理領域。我在史丹佛大學唸書時,曾受教於心理學家羅傑.薛帕(Roger Shepard),他便指出,我們的身體甚至心智,都是數百萬年演化的產物,舉凡思考模式、以特定方法解決問題的傾向,甚至感覺系統,例如看見顏色(及辨別特定顏色)的能力,全都透過演化而得來。薛帕德進一步延伸這個觀點:我們的心智會與自然界共同演化,會因應不斷變化的環境而改變。薛帕德有三名學生成為該領域的佼佼者,即加州大學聖塔芭芭拉分校的莉妲.科斯米蒂絲(Leda Cosmides)和約翰.托比(John Tooby),以及新墨西哥大學的傑佛瑞.米勒(Geoffrey Miller)。研究人員相信,研究心智演化的方式,有助於深入了解人類的行為模式。而音樂在人類演化與發展中,發揮了什麼樣的功能呢?可以肯定的是,五萬年、十萬年前的音樂,絕對與貝多芬、范海倫合唱團(Van Halen)或阿姆(Eminem)的音樂大不相同。大腦不斷演化,我們喜歡的音樂、想要聽到的音樂也隨之而變。那麼,我們的大腦是否有特定的區域或路徑,專門用來生產與聆聽音樂?
過去認為藝術和音樂都是由右腦來處理,語言和數學則由左腦負責,但這種簡化的想法已然過時,近來我的實驗室和其他同行的研究結果顯示,處理音樂的部位遍布整個大腦。我們透過腦部傷患的研究案例,發現有些病人失去閱讀報紙的能力,卻仍能聽懂音樂,或者有些人可以彈鋼琴,但缺乏扣鈕扣的動作協調能力。聆聽、演奏音樂和作曲則會使用到近乎我們所知的大腦全部區域,也幾乎與所有神經子系統有關。基於這項事實,我們是否可以說,聽音樂能夠鍛鍊心智的其他面向?每天花二十分鐘聽莫札特的音樂會不會使我們變聰明?
音樂能夠觸動我們的情緒,這份力量早已被廣告製作人、電影工作者、軍隊指揮官和母親運用得爐火純青。廣告商利用音樂,讓某個牌子的飲料、啤酒、慢跑鞋或汽車看起來比競爭對手更棒。導演用音樂告訴我們在某場可能會很曖昧的戲中該有什麼情緒,或加強我們對特定情節的感受。不妨想想某部動作片的經典追逐橋段,或者女演員在漆黑的老房子裡孤身攀爬樓梯的配樂──音樂被用來操控我們的情緒,而我們往往也接受這股力量,願意透過音樂去體會各種感受,即使不全然樂在其中。無論在多麼久遠的時代,世界各地的母親都能用輕柔的歌聲哄孩子入睡,或令孩子忘卻那些使他們哭泣的事物。
許多人愛好音樂,卻坦承自己對音樂一竅不通。我也發現,許多同事雖然研究的是神經化學或精神藥理學這類艱深複雜的主題,面對「音樂的神經科學」卻不知該如何著手,但沒人能怪他們,因為音樂理論家制訂了一堆神祕難解、難以捉摸的術語和規則,幾乎和數學中最艱深的領域同樣晦澀。在一般人眼裡,音樂記譜法上的一堆豆芽菜,看來就和數學集合理論的記號沒兩樣,談到音調、節拍、轉調和移調,更是令人頭痛不已。
我的同事雖被這些「行話」搞得暈頭轉向,仍能說出自己喜歡的音樂類型。我的朋友諾曼.懷特(Norman White)是鼠類腦部海馬迴的世界權威,研究鼠類如何記住自己去過的地方。他也是重度的爵士音樂迷,講起喜愛的爵士樂手總是滔滔不絕。他能憑樂聲立即分辨出艾靈頓公爵和貝西伯爵,甚至分得出路易斯.阿姆斯壯早期與晚期的音樂。懷特對音樂技術一無所知,他能告訴我他喜歡哪首歌,但說不出歌曲所用的和弦名稱,不過他十分清楚自己喜歡什麼。當然,這並不罕見,對於自己喜好的事物,不少人都能掌握一些實用知識,且無需專業的技術知識,也能毫無阻礙地交流彼此的喜好。例如我常去一家餐廳,我知道自己很喜歡吃那裡的巧克力蛋糕,喜歡的程度遠超過住家附近咖啡店的同款蛋糕,然而只有廚師才會去分析蛋糕,詳細描述麵粉、起酥油以及巧克力的差異,將味道拆解成各種成分許多人都被音樂家、音樂理論家和認知科學家的行話搞得暈頭轉向,實在有點可惜。任何領域都有專業術語,你不妨試著請醫師向你解釋血液分析報告的全部內容。而就音樂這方面,其實音樂專家和科學家大可多用點心,讓他們做的事情更容易被理解,這正是我寫作此書的目的。事實上,不但「演奏音樂的人」和「聆聽音樂的人」之間出現了不自然的隔閡,就連「純粹愛好音樂的人」(以及喜歡談論音樂的人)和「研究音樂如何發揮作用的人」之間也有類似的鴻溝。
這些年來,我的學生經常向我吐露,他們熱愛生活與生命中的神祕事物,卻擔心學得太多會剝奪生活中的簡單樂趣。神經科學家薩波斯基的學生大概也曾向他表達相同的感受,其實我自己在一九七九年移居波士頓就讀伯克利音樂學院(Berklee College of Music)時也有同樣的焦慮:如果我以學術角度來研究、分析音樂,解開了箇中奧妙,會有什麼樣的結果?一旦擁有廣博的音樂知識,我會不會再也無法從中得到樂趣?
結果我依然能盡情享受音樂帶來的樂趣,就與當年那個用著廉價高傳真音響和耳機的我沒有兩樣。我對音樂與科學鑽研得愈多,這兩者就變得愈加迷人,我甚至更有能力欣賞音樂和科學界的真正傑出人士。經過這些年,我敢肯定地說,音樂和科學研究一樣,都是精采的大探險,為每天的生活帶來不同的驚奇。科學及音樂都持續給我驚喜和滿足,原來把兩者結合起來,結果也還不差嘛!
這本書談的是音樂的科學,從認知神經科學的角度切入(認知神經科學結合了心理學和神經學)。我會談到我與其他研究者的一些最新研究,牽涉的領域包括音樂、音樂的意義及音樂所帶來的樂趣。這些研究為一些深刻的問題闢出了嶄新的視野。舉例來說,假使每個人喜歡的音樂不同,為何某些音樂就是能打動多數人的心,如韓德爾的彌賽亞,或者唐.麥克林(Don Mclean)的〈梵谷之歌〉(Vincent [Starry Starry Night])?另一方面,如果我們都以相同方式聆聽音樂,為何人的愛好如此天差地別?為何某人偏愛莫札特,另一人卻獨鍾瑪丹娜?
近年來,由於神經科學出現突破性進展,心理學也發展出全新研究方法,包括新的腦部顯影技術、以藥物操控多巴胺和血清素等神經傳導物質分泌,加上從過去延續至今的科學研究,我們的心智已向我們透露許多奧祕。另有一些優異的進展較不為人所知,即我們已建立神經系統的運作模型。電腦科技持續變革,使我們逐漸了解腦部的運算系統,這是過去難以企及的成果。如今看來,語言似乎會在腦中形成確切的實體線路,就連意識也是從實體的系統中突現,不再籠罩於令人望而興嘆的迷霧中。然而,至今還沒有人能統合這些新研究,以闡述所有令人類著迷的事物中我所認為最美麗的一種:音樂。了解大腦如何理解音樂,能夠為我們解答人類本質中最難解的謎團,這也是我撰寫此書的目的。本書的目標讀者並非我的專家同事,而是一般大眾,所以我盡可能簡化各個主題,卻不至於過度簡化。本書提及的所有研究都經過同行審查,也曾刊登在學界認可的期刊上,詳細資料請見書末的注解。
透過理解音樂的本質與由來,我們得以更加認識自己的動機、恐懼、欲望、記憶,甚至了解「溝通」最廣義的形式。聆聽音樂是否是為了滿足身體的需求,就像人為了解飢而進食?或者比較類似觀看美麗的夕陽與接受背部按摩,能夠觸動腦中產生愉悅感受的系統?為何人們隨著年紀增長,似乎便愈發執著於固有的音樂品味,不再嘗試新的音樂類型?本書旨在探討大腦與音樂如何共同演化,讓音樂帶領我們認識大腦、讓大腦教導我們認識音樂,並結合兩者,使我們更加認識自己。