人们在回忆斯蒂芬·霍金的许多往事时，也许最令人难忘的是他的谈话。罹难患肌萎缩性脊髓侧索硬化症的霍金，后半生只能依靠轮椅活动，疾病也夺取了他说话的能力，但科学家通过电脑合成，重新塑造了他的声音，并且为世人所倾听。然而，这个过程相当艰难。霍金不得不抽动脸颊上的肌肉来控制一台帮助他逐字逐句造句的电脑。而那些因疾病或中风而失去说话能力的人，也可以用类似的方法，用头部或眼部运动来控制电脑光标选择字母和拼写单词。但是，这些方法最多只能帮助使用者在一分钟内产生不超过10个单词。这比平均每分钟个单词的自然语速要慢得多。更好的交流方式是直接阅读一个瘫痪者的大脑，然后将这些阅读转化为合成语言。美国加州大学旧金山分校神经外科医生爱德华·张在《自然》杂志上发表的一项研究就描述了这种技术。说话需要精确控制嘴唇、下巴、舌头和喉咙的近块肌肉，才能发出构成句子的特有的呼吸和声音。通过测量控制这些声道肌肉的大脑信号，张博士已经能够使用计算机精确地合成语音。参与张博士的这项研究的志愿者是5名癫痫患者，作为治疗的一部分，他们的大脑中被植入了电极。张博士及其同事们用这些电极记录了志愿者们大声说出几百句话时的大脑活动。具体来说，研究人员跟踪了负责控制声道肌肉的大脑部分的活动。为了把这些信号转换成语音，他们做了两件事。首先，他们研制了一个计算机程序来识别这些信号的含义。同时，他们通过给程序输入电极输出的数据，以及声道在发出测试语句的声音时所采用的形状表征来实现这一目的。这些数据是几十年来对声音的研究得出的。然后，当程序学习了这些关联后，就可以把电极信号转换成声道结构，从而转换成声音。这一原理得到了证实，张博士和他的团队继续证明，即使当志愿者的哑声模拟，而不是大声说出来，他们的系统也可以合成语音。虽然精度不高，但这是一个重要的进步。一个可以满足类似霍金这样的病人需求的实用设备，可以对大脑信号做出反应，而这些信号只需要移动很少的肌肉，甚至根本不动。哑声模拟是一个踏脚石。研究小组还发现，大脑信号和语言之间的关系在人与人之间非常相似，因此他们的方法可以用来创建一个通用模板，用户可以对其进行微调。这也将简化该技术的实际应用过程。到目前为止，张博士的研究对象都是能正常说话的人。下一个阶段将是询问他的系统是否能适用于那些不能说话的人。张博士所做的与现在已经成熟的使用大脑-计算机对接的领域类似，这个领域允许瘫痪的人仅仅通过思考他们想做什么来控制肢体运动。恢复语言能力是一项比移动肢体更加复杂的任务，但在原理上却足够相似，可以给那些与已故霍金博士有相似处境的人带来希望。
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