科学家发现植物会“计数” ，这个研究正在动摇认知科学的根基

含羞草能数数。

这句话听起来荒唐，但2025年底发表于《认知科学》期刊的一项研究，正在迫使科学家们认真对待这个结论。威廉玛丽学院心理学教授彼得·维什顿和学生佩奇·巴托什带来的这项实验结果表明，含羞草不仅能够感知光暗的变化，还能追踪光照事件的数量，并据此提前调整自身行为。

这不是玄学，而是在受控实验室环境下、可重复验证的行为数据。

三天周期里藏着的惊喜

含羞草（Mimosa pudica）是一种热带植物，叶片在被触碰或摇晃时会迅速向内折叠，夜间闭合、白天展开，这是植物界广泛存在的昼夜节律运动。研究团队选择它作为实验对象，正是因为它的叶片运动肉眼可见，是一个天然的行为读数窗口。

维什顿的研究进一步证实了植物可能比人们想象的“更聪明”。图片来源：斯蒂芬·萨尔普卡斯

实验设计并不复杂：研究人员把植物放在一顶密闭的潮湿帐篷里，排除任何自然光干扰，随后对它们施加人工设计的光暗循环。规律是每三天为一个周期，前两天各有12小时光照，第三天保持全程黑暗。

大约重复五轮之后，有意思的事情发生了。植物开始在"预计应该迎来光照"的日子里，在黎明前就提前加大叶片运动幅度，像是在"期待"光照的到来。而在全程黑暗的第三天，这种提前运动并没有出现。

研究人员对这种行为变化进行了数学建模，得出了对数曲线，这是动物学习研究中的标准模式：学习初期进步迅速，随后趋于稳定。维什顿直接指出，"这和我们在动物学习中经常看到的模式完全一样"，比如训练老鼠掌握特定动作序列时观察到的规律。

为了排除"植物只是在计时而非计数"的可能性，研究团队做了进一步验证。他们把光照周期从24小时缩短到20小时，植物迅速跟上了新的节奏。随后，他们把三天周期内每个单日的时长设置为随机变动，从10小时到32小时不等，结果发现植物对三天结构的识别在周期短于12小时或长于24小时时会失效。

这说明植物对信息的处理存在时间下限和上限，在12至24小时这个窗口内，它追踪的不是时间流逝，而是事件本身的数量。维什顿的结论是："对这一结果最简单的解释，就是这些植物在追踪发生的事件数量，而不仅仅是对时间做出反应。"

这项研究因此被认为是植物能够"计数"的第一个实验证据。

维什顿解释了植物在12至24小时昼夜循环之外的运动变化。图片来源：斯蒂芬·萨尔普卡斯

没有神经元，学习照样发生

这项研究真正令人不安的地方，不在于含羞草有多聪明，而在于它对"学习"这个概念本身提出了根本性挑战。

几十年来，科学界对认知的定义几乎从未脱离神经元，所有关于记忆、学习和决策的理论模型，都建立在大脑和神经网络的基础上。含羞草没有神经元，没有任何神经组织，却表现出了与动物学习高度相似的行为特征。

维什顿对此的描述颇具冲击力："我读过的所有关于记忆和决策的理论都离不开神经元。植物没有神经元，这很令人惊讶，然而它们似乎能够执行类似认知的功能。"

这并不是植物智能研究领域的第一声惊雷。澳大利亚生态学家莫妮卡·加利亚诺曾发现含羞草能够通过重复刺激习得习惯化反应，甚至保持记忆长达数月；她还记录了豌豆对声音频率的预测性反应，以及植物根系在"选择"水源方向时表现出的决策行为。这些研究同样发表于同行评审期刊，但也同样在科学界引发了激烈争论。

维什顿指着他研究帐篷里的一株含羞草。图片来源：斯蒂芬·萨尔普卡斯

2024年发表于《自然·通讯》的一项研究更是将这个问题从植物延伸到了非神经元的人类细胞：研究者发现，肾脏细胞同样展现出"间隔效应"，即间隔训练比集中训练更有利于记忆巩固，这被认为是记忆形成的标志性特征，但此前只在神经元中被观察到。

维什顿从这个更大的图景中看到了一个深远的可能性："动物和人类体内有很多细胞并非神经元，我们通常认为它们与学习无关。但也许它们也参与其中，也许学习存在于每个细胞中，只是我们以前从未真正研究过。"

如果这个方向成立，那么"认知"将不再是大脑的专属领地，而可能是生命组织的一种基本属性。这对我们理解意识、智能乃至生命的本质，意味着一场需要从头开始的重新审视。

当然，研究者们也明确承认，这项研究描述的是行为层面的现象，其背后的生化机制目前仍是一片空白。植物细胞究竟通过何种分子网络实现"计数"和"预测"，尚需化学家和生物学家介入。维什顿期待的，是行为描述与机制研究两条线同步推进，然后在某个节点上相遇。

那个节点到来的那天，或许会彻底改写认知科学的教科书。