植物究竟有没有意识？

　　轻轻一触，含羞草的叶片就收起来了，甚至整条枝子都耷拉下去。这是你所熟知的事情。但下面我要说的，你就未必知道了：如果把一株含羞草放进装有麻醉剂的密封容器里，你再去碰触它的叶子，它就会无动于衷。

　　要是有条件，你可以自己做做这个实验。麻醉剂不需要很特别。通常用作全身麻醉的二乙醚，效果就很好。牙医喜欢用的局部麻醉剂利多卡因，在含羞草的根部使用，效果也不错。事实上，不限于含羞草，所有植物可能都会受麻醉剂的影响，只是在含羞草、捕蝇草这类叶子可以快速舒卷的植物身上，效果更明显罢了。

　　西班牙植物行为学家帕科·卡尔沃曾多次在观众面前表演过这个魔术。在惊讶之余，一些人也提出了这样的问题：众所周知，在动物和人身上，麻醉剂是通过关闭意识而发挥作用的，如果植物可以被麻醉，这是否意味着它们也有一定的意识呢?

　　这个问题正是包括卡尔沃在内的很多植物学家试图回答的。

　　植物可能有知觉

　　植物没有腿脚，一生固定在一个地方几乎不动，所以传统上人们认为，植物对环境只有被动的接受，做不了多少事情。但事实上，研究人员早已经发现，植物拥有许多复杂和令人惊讶的能力。它们通过地上和地下两条途径与同类交流。它们还能与其他物种互动。例如，西红柿释放化学物质，让吃它的毛毛虫自相残食。蜂兰花通过在形状、颜色和气味等方面模拟雌蜂，来欺骗雄蜂为它授粉。夜来香一旦在空气中探测到与它的授粉者相关的特定频率振动，就会启动花蜜生产。拟南芥通过探测附近植物反射的光的波长，来区分同类还是异类……

　　毫无疑问，在这些行为中，有些是随进化而来的本能反应，不涉及任何认知活动，就好比拉开的弹簧，一松手必然就要自动弹回。但是，另一些行为可能涉及某种形式的认知。只是很遗憾，要在植物中区分这两种行为很棘手。

　　为了甄别在植物中可能存在的认知行为，卡尔沃和他的同事确立了三个标准：首先，认知行为必须是灵活和动态的，而不是重复的条件反射。其次，它是有预测性的，表明植物正在预测环境的变化。最后，它不是漫无目的的，而是以目标为导向的。

　　以这样的标准衡量，上述蜂兰花欺骗雄蜂的行为可能不涉及认知，因为第二条就不符合：蜂兰花只是像捕蜂器一样被动地等待雄蜂，并没有主动地去预测雄蜂是否到来。但是，倘若我们谈的是一株芸豆如何爬上一根竹杆，这可能就是一个不同的故事。

　　植物有支持知觉的基本结构

　　芸豆，即俗称的四季豆。在农村生活过的人都知道，芸豆是藤科植物，当幼苗长到一定程度，就必须找个东西攀附。菜农一般在菜地里扦插一些竹杆供它们攀爬。

　　为了观察一株芸豆是如何寻找支撑物的，卡尔沃用每分钟拍摄的图像来捕捉它的运动，同时使用电极和生物传感器监测其内部的电信号活动。观察表明，当芸豆寻找支撑物时，它要对周围环境进行广泛的侦察，边侦察边长。当它找到一根竹杆时，会快速地“扑”过去。这是一种有针对性的行为。这甚至可能表明，芸豆“知道”杆子在那里。

　　实验还表明，这些行为伴有强烈的电活动。我们的神经系统在工作时，通常伴有电活动，这是一个常识。可是植物没有神经，电活动是如何产生的呢?原来，它们来自其维管组织。维管组织从根部延伸到叶子，是植物输送养分和水的主要通道，同时也是电的良导体。而事实上，在动物的神经元中，也存在类似维管的结构，只不过在那里叫“微管”。微管是一些空心的管子，构成了动物细胞的骨架。我们的神经的电活动就是由神经元的微管来传导的(英国著名物理学家罗杰·彭罗斯甚至提出，神经元中的微管，是我们意识的最终起源地)。植物跟我们何等相似乃尔!

　　我们还知道，动物的神经不仅传递电信号，也通过一类叫神经递质的化学分子传递化学信号。令人惊讶的是，动物身上的一些神经递质分子，如GABA、乙酰胆碱和5-羟色胺，同样也出现在植物身上。

　　这些相似之处表明，植物也有支持知觉的基本结构。

　　植物也可能有意识

　　但卡尔沃走得更远。他认为，植物生长的灵活方式，再加上它们与我们的相似性，暗示着植物拥有某种可以被认为是意识的东西。

　　这听起来可能很荒谬，但它符合“综合信息理论”关于意识的定义。综合信息理论是目前在神经科学、人工智能领域流行的一种学说。该理论认为，从本质上讲，意识是一个系统将多方面的感觉、经验整合为一体的能力，整合能力越高，意识水平就越高，而不管这个系统是大脑、计算机芯片还是植物。

　　卡尔沃和他的同事希望对植物如何处理信息做进一步的探索。他们打算建造专门的植物核磁共振成像仪，绘制植物维管组织内部的变化，实时查看它们正在做什么。这可能有助于揭示植物的电活动模式是否是某种意识的基础。

　　其他植物行为学家则正在采取不同的方法来研究植物的意识问题。这些方法包括探索植物是否有个性，以及研究植物如何学习和记忆。例如，由澳大利植物学家莫妮卡·加利亚诺领导的一个小组在Y型迷宫中种植豌豆，看看是否可以训练它们朝着微风吹来的方向生长。在野外，豌豆的幼苗是不会这样做的。在实验室，研究人员先将来自风扇的气流与光源结合，利用植物的趋光性，训练豌豆苗朝风吹方向生长。过了一段时间，他们发现，即使气流单独出现，豌豆苗也学会了向风吹的方向生长。这就像著名的巴甫洛夫实验：开始，每次给狗端来食物的时候，都伴随着铃声，让狗建立条件反射，此后只要铃声一响，哪怕没端来食物，狗也会自动分泌唾液。

　　研究植物意识的好处

　　毋庸置疑，我们离了解植物如何体验世界还有很长的路要走。但是，这些研究会把我们带向何方呢?

　　目前，我们对意识的了解仅限于我们自己和高级动物。在解剖学上，这类意识依赖于大脑和神经。如果连没有神经和大脑的植物也有意识，这就大大拓宽了我们对意识的认识。

　　这项研究也提供了令人兴奋的实际应用的可能性。植物与空间的互动方式与动物完全不同。动物横向穿越空间，植物则向上生长。从植物的角度看运动，有助于工程师开发新的软体机器人。这些机器人有点像巨大的、挤压的气球，向外扩张，像豆茎一样生长，探索周围环境。它们有很多用途。它们可以在传统机器人会陷入困境的地形(例如火星表面)上行走。它们可以挤进狭小的空间。它们甚至可以通过脑室进入大脑进行精细手术。

　　懂得了植物的“心理”，还可以让我们与植物建立更好的合作关系，共同面对未来的挑战。卡尔沃目前正在与一家公司合作，使用生物传感器和机器学习来开发能检测植物的“精神压力”、并实时调整其生长条件的系统。这样的系统可以改进农业生产，有助于确保未来的粮食安全。

　　就像我们对动物的研究一样，这样的研究还可能改变我们对植物的态度，使我们今后更乐于善待植物。