說到生物，你腦海中第一反應(yīng)會浮現(xiàn)出什么？

大象、獅子、螞蟻……

很多時候，我們可能會不由自主地忽略另一群重要的“地球鄰居”。雖然植物占地球生物量的80%以上，但長久以來，它們一直會被忽略和低估。這種現(xiàn)象被科學(xué)家稱為“植物失明”（plant blindness），這是一種認知偏差，我們的大腦真的會區(qū)分出視野中的植物，并低估它們的重要性。

植物不會移動，不會發(fā)聲，但它們是非常復(fù)雜的生物。它們總能很好地適應(yīng)周圍的變化。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們不禁好奇，植物是否也有知覺，它們是否也能像動物一樣認知這個世界。

對植物認知的科學(xué)研究最早可以追溯到查爾斯·達爾文，他曾拿植物的根與動物的大腦相比較。從那以后，世界各地的學(xué)者都從達爾文那里汲取了靈感。從上世紀70年代富有爭議的圖書《植物的特異功能》（The Secret Life of Plants），到21世紀出版的《植物知道生命的答案》（What a Plant Knows），無數(shù)作品探討了植物對環(huán)境的感知。

 The Secret Life of Plants（左）& What a Plant Knows（右）英文版封面。| 圖片來源：Amazon

雖然所有植物都不具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但在21世紀初，植物神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域被建立。它研究的重點就是植物是否能夠思考和學(xué)習(xí)，以及有意識地選擇它們的行為。意大利佛羅倫薩的國際植物神經(jīng)生物學(xué)實驗室（LINV）認為，擁有大腦不應(yīng)該是具備智能（intelligence）的先決條件。在植物中觀察到的所有行為，看起來都非常像在動物身上觀察到的學(xué)習(xí)、記憶、決策和智力，因此他們堅信，植物的這些行為值得用同樣的術(shù)語來描述。

LINV的主任Stefano Mancuso支持“植物具有意識”的說法，他認為植物能意識到自己的存在，對周圍的環(huán)境和時間的流逝有意識。著名物理學(xué)家加來道雄（Michio Kaku）曾發(fā)表過一種觀點，意識是有能力建立起與空間、他人和時間的關(guān)系的模型。Mancuso相信，如果這么說來，植物一定是有意識的，因為它們對化學(xué)和物理刺激、對競爭對手以及它們同類之間的關(guān)系都很敏感。

前幾年中，一些研究植物行為的科學(xué)家對植物意識進行了有趣但富有爭議的研究。一個經(jīng)常被提及的案例是發(fā)表于2014年的含羞草（Mimosa pudica）實驗。實驗中，一組研究人員刺激含羞草掉落，它的葉子會卷曲來進行防御。然而在反復(fù)刺激（掉落）后，植物的葉子就不再會發(fā)生卷曲。

 含羞草。| 圖片來源：Filo gèn’/Wikicommons

這項研究認為，植物最終“學(xué)習(xí)”到了，并不存在真正的威脅，警報是假的，因此不再卷曲葉子。他們發(fā)現(xiàn)，甚至在實驗結(jié)束后的幾個月里，植物仍然保留著這些學(xué)習(xí)到的信息，這表明它們的記憶比某些動物的記憶還要長。后來，另一項研究還聲稱發(fā)現(xiàn)，豌豆（Pisum sativum）具有聯(lián)想學(xué)習(xí)的能力，這是一種復(fù)雜的認知能力，甚至只有很少動物能夠掌握。

然而，還有一些科學(xué)家對這樣的結(jié)果有不同的理解，例如，有人認為，含羞草的敏感度降低是由于過度刺激等因素，而與學(xué)習(xí)無關(guān)。豌豆實驗同樣缺乏足夠的控制。在這類實驗中，實驗人員對植物是否具有智能的傾向性和觀點，可能會極大地影響他們對這類實驗結(jié)果的解讀。

2019年，以生物學(xué)家Lincoln Taiz為首的一組科學(xué)家發(fā)表了一篇直率的論文，挑戰(zhàn)了越來越普遍的“植物具有意識”的觀點。論文的標題不言自明——《植物既不具備意識，也不需要意識》（詳見《植物會思考嗎？》）。

Taiz批評了類似含羞草和豌豆實驗中的條件和控制，同時認為，之前有神經(jīng)學(xué)研究已經(jīng)表明，動物意識所需的大腦結(jié)構(gòu)和功能需要最低的門檻。而植物神經(jīng)生物學(xué)家一直忽視（或者說掩蓋）這一點。沒有證據(jù)表明植物需要并進化出了耗費能量的智能，才能生存或繁衍，這些智能包括意識、情感和意向性。

有生物學(xué)家同樣表示，類似“植物神經(jīng)生物學(xué)”這樣的短語“聽起來是不錯的術(shù)語”，在教學(xué)中也是很好的比喻，但它們可能帶有欺騙性。植物其實不會有神經(jīng)生物學(xué)，因為它們壓根沒有神經(jīng)元。植物的行為與動物的行為截然不同，這其實并不會讓植物失去它獨特的魅力，我們完全沒有必要將植物“擬人化”。

而對一些人來說，植物意識的爭論可以歸結(jié)到語義。認知、智能和意識等詞匯是人類用來描述人類能力的。植物科學(xué)家Elizabeth Van Volkenburgh在接受Gizmodo采訪時說：“當我們思考這些詞對植物的意義時，這可能不是一個好主意，因為植物和我們不同。”

智能這個詞還有一個替代詞語，叫作“適應(yīng)性行為”。事實上，植物驚人的復(fù)雜性在于它們能感知環(huán)境，并能以最有效的方式適應(yīng)環(huán)境，這是它們進化了幾千年的技能，因為它們無法主動逃離威脅，也沒辦法自己獲取食物。大量研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，植物可以分辨時間，感知溫度、水分、降雨、磁場、風(fēng)力、陰影、酸度、地上和地下的競爭，以及正在攻擊它們的東西。

它們利用大量細胞外和細胞內(nèi)的信號，通過基因表達和化學(xué)變化，對所有這些輸入做出反應(yīng)。植物比大多數(shù)動物對環(huán)境要敏感得多。它們不得不這么做，因為每一個信號都可能是至關(guān)重要的。

植物的感官可能多達20種，甚至還有許多可能是我們沒有發(fā)現(xiàn)的。例如，植物有“嗅覺”，如果我們計算植物能識別出多少種不同的揮發(fā)性化合物，它們從中能提取到什么信息，以及它們?nèi)绾畏磻?yīng)，它們的“嗅覺”就有數(shù)百種。

植物還可以通過識別物理接觸，并對各種化學(xué)物質(zhì)做出反應(yīng)，來感知威脅和危險。近期的一項研究證實，植物會因為觸摸而“緊張”，釋放出修復(fù)損傷的化學(xué)物質(zhì)。即使只是對著擬南芥噴水，它也會發(fā)生變化。

還有研究表明，當一些植物感知到毛蟲啃食附近的植物而產(chǎn)生的振動時，它們就會激活化學(xué)防御系統(tǒng)，例如改變硫代葡萄糖苷和花青素的水平。一些植物（包括擬南芥、煙草和豇豆）也會“分析”捕食者的分泌物，比如樹葉上毛蟲的唾液。對玉米幼苗來說，這種防御反應(yīng)則意味著釋放分子，吸引毛蟲的敵人——寄生蜂。

這樣的結(jié)果非常有趣，但或許沒那么奇怪。作為一類古老的生物，植物必然需要具備宏大的生存策略，才能讓它們在地球上長久地生存，否則它們就會被消滅。

隨著研究植物的新技術(shù)和新策略的出現(xiàn)，科學(xué)家需要解釋的數(shù)據(jù)越加復(fù)雜，關(guān)于植物智能的爭論可能會得到解決，也可能會被進一步激化。但最大的障礙可能仍然是我們?nèi)祟惖钠?/strong>——我們只會看到我們想要看到的東西，無論它是敏感的、有意識的生物，還只是一系列美麗的化學(xué)反應(yīng)。