一系列不同寻常的实验声称植物会思考。但鲜有科学家相信

当《植物的秘密生活》于 1973 年出版时，林肯·泰兹还是一名研究生，刚刚开始他长达数十年的植物生物学职业生涯。这本书揭示，植物可以像太阳一样通过聚变制造自己的微量元素。更甚的是，它们可以识别人类。如果有人在植物面前犯罪——植物的恐惧可以通过一个简单的测谎仪测试来测量。这本书更进一步，声称植物是有意识的。

泰兹不相信。

“我能看到我领域里的资深人士对此非常激动，”他回忆道。“让人们相信那种东西对植物生物学家来说是尴尬的。”

他说，植物科学界“与动物生物学家合作，他们进行了实验，试图重复其中一些事情，结果当然都是完全错误的。”

然而，植物可能有感知能力的想法并未消失；事实上，它持续获得关注——甚至在科学界也是如此。悉尼大学的莫妮卡·加利亚诺现在是该领域最直言不讳的研究人员之一。她的惊人主张可以在一长串新闻媒体中找到，从《经济学人》到《福布斯》，当然还有《探索》杂志。周一，《纽约时报》成为最新一家报道她的媒体。

但在科学领域，非凡的主张需要非凡的证据——越来越多的植物科学家指出：证据根本不存在。

植物神经生物学

《植物的秘密生活》问世几十年后，2006 年，一部分植物生物学家重新引发了关于植物能否思考的第二次复兴。他们开创了一个新领域，称之为“植物神经生物学”，这个词让一些植物专家感到不适。但支持者使用“神经”语言的主要论点之一是，植物细胞以类似于动物细胞的方式相互沟通——使用动作电位，一种生物电形式。

“他们实际上是声称植物有神经元状细胞，而且它们的行为就像动物的神经元一样，”现在是加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的名誉教授泰兹解释说。“然后他们由此推断，植物和动物一样，有感觉、情绪以及各种拟人化（类人）的特质。所有这些都是错误的。”

在此后的几年里，植物神经生物学研究持续发展。2014 年，一个研究团队发表了该领域发展中最著名的研究之一。该团队由当时在西澳大利亚大学的加利亚诺领导，他们对敏感植物，即含羞草进行了实验。这种植物在受到干扰时会收拢叶片——这是一种推测能阻止饥饿食草动物的防御策略。

加利亚诺的团队发现，如果你反复丢下盆栽含羞草，它最终会停止收拢叶片。但如果你换一种干扰——剧烈摇晃——植物会再次收拢叶片。不过，一个月后再次丢下同一株植物，仍然什么也没有发生。没有收拢。该团队得出结论，这种植物足够聪明，不仅知道丢下和摇晃的区别，而且还能学会被丢下并不是值得收拢的威胁。他们还将他们的主张更进一步。该团队声称所有这些都是植物可以长期记忆的证据。

这项研究引发了媒体的狂热，并一直持续到今天。

对植物意识的最新一轮兴趣是在作家迈克尔·波伦（Michael Pollan）（《杂食者的困境》；《欲望的植物学》）在一次科学会议上看到加利亚诺展示她的含羞草摔落实验后，并在2013年《纽约客》杂志的一篇文章《智能植物》中撰写了相关内容。

泰兹不相信。

随后在 2016 年，加利亚诺和她的团队声称他们已经训练豌豆植株对风扇的微风表现出巴甫洛夫式的反应。他们再次得出结论，他们的结果意味着植物可以像动物一样学习和记忆。

其他研究人员开始尝试复制加利亚诺的研究。加州大学戴维斯分校的研究员凯西·马克尔尝试复制加利亚诺 2016 年的巴甫洛夫豌豆实验。但它没有成功——他没有得到相同的结果。

在得到马克尔的新支持后，泰兹上个月在《植物科学趋势》杂志上发表了一篇文章——该杂志在 13 年前首次公布了“植物神经生物学”的概念。他在文章中阐述了加利亚诺的研究为何有缺陷，以及为什么所有植物神经生物学研究都无法证明植物有感知能力。他将这一切置于生物意识定义的背景下。

加利亚诺不以为然。“这篇文章纯粹是个人观点，”她在电子邮件中说。

但泰兹并非孤军奋战。“这些实验的设计方式太疯狂了。更疯狂的是，它们竟然被接受发表了，”密苏里大学植物科学家曼尼·利斯库姆说，他没有参与这些研究。

巴甫洛夫的植物？

研究生马克尔对加利亚诺关于豌豆（Pisum sativum）的实验工作特别感兴趣。她没有像巴甫洛夫在 19 世纪末那样在给狗喂食前摇铃，而是先用风扇吹植物，然后再打开生长灯。其想法是，植物可以被条件反射，朝它们预期光线出现的方向生长。

为了验证这个想法，她将一周大的豌豆植株放入 Y 形管道中，以便它们在生长时到达交汇点，必须“选择”向左还是向右生长。三天来，除了三次为期一小时的训练课程外，植物一直处于黑暗中。在这些课程中，一半的植物在 Y 形管道的一侧有光照，另一侧有风扇。另一半则始终同时暴露在光照和风扇下。从一次训练到下一次训练，风扇和光照会交换位置。

然后，她通过将植物单独留在黑暗中来测试它们学到了什么。加利亚诺报告说，对照组植物（在测试阶段没有风扇的植物）都继续朝它们上次看到光的方向生长。但是，测试组植物（有风扇的植物）却朝它们上次看到光的相反方向生长。它们已经受到风扇的条件反射。

马克尔觉得这很有趣。“我就想，如果这是真的，那简直是有史以来最酷的事情，”他说。但他注意到发表在《科学报告》上的这篇论文收到了一些其他研究人员，旧金山州立大学的生物学家安德鲁·辛克（Andrew Zink）和罗宾·克鲁克（Robyn Crook）的评论，他们对研究设计有重大担忧。他决定进行调查——复制这些发现，最终目标是在此基础上进行扩展。

因此，在2017年，马克尔联系了加利亚诺和她的团队，希望能就如何证实他们的发现获得他们的意见。他说他给她发了六次电子邮件：在实验前、实验期间和实验结束后。加利亚诺没有回复。资深作者马提尔·德普钦斯基也没有回复，他是澳大利亚海洋科学研究所的珊瑚礁专家。马克尔说，另一位参与原始研究的研究员马夫拉·格里蒙普雷兹已经离开了学术界，成为一名瑜伽教练。

“我给[加利亚诺]写了一封非常兴奋和钦佩的电子邮件，比如说，‘嘿，我觉得你的工作真的很酷。我很想复制它。我很想在此基础上进行扩展，’”马克尔说。

就她而言，加利亚诺说她只是错过了马克尔给她发来的电子邮件。“是的，他——像许多其他学生一样——在 2017 年联系了我，这是事实。我总是尽力回复收到的所有邮件，但不可避免地会遗漏一些。不幸的是，他的原始邮件在那段时间里被归为那一类，当时我经常外出，也不再在大学工作了，”她在给《探索》杂志的一封电子邮件中说。加利亚诺拒绝通过电话讨论她的工作。

马克尔在没有团队意见的情况下继续进行，从论文中汲取方法，并根据辛克和克鲁克的建议进行了改进。他增加了加利亚诺的样本量，每次测试使用 20 到 30 株植物，而不是加利亚诺的 13 株。

但他无法重复他们的结果。他没有发现任何确凿证据表明植物可以被训练成以不同方向生长以响应风扇。当时，他只是放弃了，转而进行其他研究。

未能重复

随后，去年二月，热门科学播客《Radiolab》播出了名为《智能植物》的一集。在节目中，主持人罗伯特·克鲁尔维奇和贾德·阿布姆拉德采访了加利亚诺，讨论她关于植物如何学习的工作。马克尔的一些朋友听了播客。

“我的一些朋友都说，‘嘿，凯西！你不是正在谈论复制那个实验吗？’”马克尔回忆道。“我说，差不多，同一个作者，同一个大的方向。”

马克尔接着他中断的地方继续了他的复制研究。他撰写了一篇期刊文章，表明 Y 迷宫研究无法复制。他的论文目前正在科学期刊审稿中，但他表示发表遇到困难。编辑告诉他这不够创新；仅仅重复别人的研究，即使结果不同，也不是开创性的研究。

“加利亚诺实验室几乎所有新颖[新奇且不寻常]的结果都没有被复制过。她有很多非常非常大胆、非常新颖的结果，”马克尔说。“但这就像一篇论文，然后就没有了。这有点像趋势。”

马克尔对他的 Y 迷宫结果与加利亚诺的不符之处有一个猜测。她的团队报告说，100% 的对照植物——在测试阶段独自留在黑暗中没有风扇的植物——都朝着它们上次看到光的方向生长。因此，当 13 株植物中有 8 株（60%）朝光线相反的方向生长，仿佛受到风扇的条件反射时，这是一个巨大的差异。

然而，马克尔的对照组并没有那样生长，它们更像是 50-50 的分布，有些朝向上次的光线，有些朝向相反的方向。所以，尽管他的植物测试对象在风扇存在的情况下表现相似，略多于一半的植物远离上次的光线——结果是微妙的，可以用随机机会来解释。

密苏里大学植物向光性（植物向光生长的方式）专家曼尼·利斯库姆表示，这种 50-50 的分布比加利亚诺的结果更有意义。利斯库姆说，当植物被留在黑暗中时，它们会根据重力重新调整位置，这个过程称为向地性。换句话说，它们自然会向上生长。如果它们随后到达 Y 迷宫的分叉处，它们将被迫随机选择一个方向。因此，你会期望大约一半向左生长，大约一半向右生长。而这正是马克尔进行实验时所发生的情况。

聪明的植物？

其他科学家也在质疑加利亚诺的方法。挪威科技大学研究记忆和学习的心理学家罗伯特·比格勒（Robert Biegler）对加利亚诺关于含羞草跌落的研究做出了正式回应。他的回应也发表在《生态学》杂志上，其中阐述了她的方法为何有缺陷以及她的结论更糟糕。

他认为含羞草实验“证据不足”以支持加利亚诺的说法，并且更合理的解释是植物疲劳了，而不是在学习。它们在“习惯”被丢落后对剧烈摇晃做出反应，只是因为摇晃要剧烈得多——它触发了一个更高阈值的反应。

“他们的结论超出了他们的数据，”他写道。

加利亚诺并未放弃她的工作表明植物是认知、主观、有感知能力生物的结论。事实上，她在她的个人网站上阐述了这一切。“我……将认知的概念扩展到植物，重新点燃了关于植物主体性、感知能力和伦理地位的讨论，”她的个人简介写道。

这些想法在植物科学中仍处于边缘地位。“他们的观点是少数派——在植物生物学方面绝对是少数派观点，”植物生理学家泰兹说。他表示，加利亚诺等人归因于感知能力的特质，仅仅是植物的适应性。

“一直困扰我的是，”泰兹说，“植物的所有行为都可以很容易地用自然选择——[适应性]特征——来解释。”

其他植物科学家批评的一个主要观点是，加利亚诺对她的两项主要发现都没有进行后续研究——其他人也没有。她的含羞草跌落实验至少在 2013 年波伦在一次会议上看到结果时就已经完成。她的 Y 形迷宫豌豆实验于 2016 年发表。作为对比格勒等批评的回应，她正式地回复，重申了她的结果。

“令人惊奇的是，竟然没有后续论文。如果我发现了这种现象，我至少会有三四篇后续论文，”马克尔说。“没有人重复过它，而且原作者也没有重复过……这在我看来是相当有力的证据，表明他们并不真正支持自己的结果，”马克尔说。“但是，我不知道。这篇论文并没有被撤回。”

利斯库姆也有类似的想法，他说：“除此之外再没有任何进展，这有点令人不安。因为如果事情令人兴奋，人们通常会开始研究它。”

“我不知道人们是否因为不相信而不研究它，这有可能，或者有人尝试过但无法复制，”利斯库姆说。

“它之所以能继续存在，是因为公众的兴趣，”泰兹说。“每个人都对科幻类的东西感兴趣。”

到底什么是意识？

加利亚诺最近的努力主要集中在植物感知的哲学和道德含义上。例如，在 2018 年 8 月发表的《道德体系与行为科学》论文中，她和其他作者写道：“我们还认为，应认真关注对植物能动性、感知能力甚至意识和情感日益增长的认可。”

但泰兹和其他生物学家认为整个哲学讨论都无关紧要。相反，他说：“这一切都与生物学有关。”

“所以问题是，”泰兹说，“植物是否拥有意识所需的机制？根据我们对意识的所有理解和定义，它们不具备。”

利斯库姆认为，在涉及植物时，某种程度的意识、感知、感受、视觉语言可以作为一种有益的教学工具。但认真对待隐喻和字面理解之间是有区别的。“植物能够像动物一样适当地、积极地响应环境吗？是的。它们是通过相同的机制做到这一点吗？不是，”他说。“如果我们严格从字面上讲，植物在后生动物（动物）意义上不具有意识。这一点绝对清楚。”

“区别在于，植物是否在积极思考？……没有证据表明它们是，”利斯库姆说。“它们在那里，它们的环境在那里，它们只是对它做出反应。那不是感知能力。”

植物对环境有反应。它们向光生长。它们在受损时会释放化学物质（想想：刚割的草的味道）。研究人员甚至实时观察到，一片叶子被啃食的植物如何向其身体的其他部位发送信号。

但植物的行为是否表明它们有意识呢？目前没有科学证据支持这一点。

“植物很重要，”利斯库姆说。“没有它们，你就没东西吃，也无法呼吸。这就够了。这已经足够好了。你不需要给它们神经元。你不需要给它们意识。”