植物也有大智慧

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植物也有大智慧

译者：Animale原文作者：MICHAEL POLLAN
发布：2014-04-22 08:06:43挑错 | 查看译者版本 | 收藏本文

译者：tranquil772 ，Essam  ，alulull ，独眼一点五 ，swimlee  ，love每天 ，wy_nemo ，炫色马蹄莲 ，echohao ，Animale

植物有电子和化学传信系统，这使得它们能够在没有大脑的情况下，也能拥有记忆并做出类脑行为。
——斯蒂芬·道尔（Stephen Doyle）

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1973年，一本论植物的书登上了《纽约时报》非虚构类畅销书榜。其中宣扬，植物亦是怀情之物，能感知情绪，通晓音律，好古典而非摇滚，甚至能百米之外，知人未言之心思。这本书即是由皮特·汤普金斯（Peter Tompkins）和克里斯托弗·伯德（Christopher Bird）合著的《植物的秘密生命》。时值新时代思潮深入主流，该书将正统植物学、江湖实验和俘获众生想象的神秘自然崇拜糅杂在一起，展现在读者眼前。而书中最令人印象深刻的一段，记录了前C.I.A.（美国中情局）测谎仪专家克里夫·巴克斯特（Cleve Backster）的实验：1966年，巴克斯特一时兴起，将测谎仪连接到了一盆他养在办公室的盆栽植物，龙血树叶子上。让巴克斯特震惊的是，仅仅是他幻想下焚烧龙血树，便引起测谎仪指针的变动，剧烈的电子振荡暗示这盆植物感到了紧张。“是植物读懂了他的心思？”作者问道。“巴克斯特想冲到大街上向世界宣布，‘植物也有大智慧！’”。
巴克斯特和他的同事接着将生菜、洋葱、橘子、香蕉等几十种植物和测谎仪连接。巴克斯特称，植物可以对近处陌生人的思考（无论善意的或恶意的）做出反应，至于它们熟悉的人，离很远都有反应。在检测植物记忆的实验中，巴克斯特发现，一株“目击”凶案（通过踩踏而“谋杀”另一株植物）的植物，可以从一排六个嫌疑人中挑出“真凶”，当“真凶”被带到植物跟前时，记录显示电子振荡活动激增。巴克斯特手下的植物，还表现出对“种间暴力”的强烈反感。1968年，巴克斯特发表在《国际超心理学期刊》的一项实验显示，一些植物在鸡蛋破裂或活虾被丢进沸水的情景中会产生紧张反应。
后来的几年中，多位传统植物学家尝试重现“巴克斯特效应”却失败了。在《植物的秘密生命》里谈到的不少科学现象都被证伪。但这本书在植物栽培领域的影响却可圈可点。美国人开始同他们的植物聊天，为它们演奏莫扎特的音乐，没错儿，很多人现在还这么做呢。这似乎并无害处；这有可能是一缕浪漫主义的思绪流淌在我们对植物的构想中。（据说，卢瑟· 布班克（Luther Burbank）和乔治·华盛顿·卡弗（George Washington Carver）如此用心照料植物——对植物说话，听植物细语。）然而在许多植物学家的眼里，《植物的秘密生命》一书对他们的研究领域构成持续的威胁。丹尼尔·查莫维兹（Daniel Chamovitz）是位以色列生物学家，是新书《植物知道什么》的作者，在他看来，汤普金斯和伯德完全阻碍了植物习性的重要研究，因为凡是在暗示动物感官和植物感官相似性的研究中，科学家们就变得谨小慎微。另一些植物学家则认为，《植物的秘密生命》引导那些探索“神经生物学和植物生物学潜在同源性”的研究人员进行“自我审查”。所谓潜在同源性，即是指，植物比大多数人们想象的更聪明，也更与人类相似（具有认知能力，能够沟通交流，处理信息，计算，学习和记忆）的可能性。
“自我审查”的概念出现在2006年《植物科学趋势》杂志的一篇富有争议的文章中，在这篇文章中提出了一个新的研究领域，这个领域被这些作者称为“植物神经生物学”，当然这么称呼多少有些草率。这六位作者中的四位：美国植物分子生物学家艾瑞克·D·布伦纳(Eric D. Brenner)，意大利植物生理学家斯特凡诺·曼库索(Stefano Mancuso)，斯洛伐克细胞生物学家弗兰蒂泽克·鲍卢什考(František Baluška) 以及美国植物生物学家伊丽莎白·范·沃肯伯格(Elizabeth Van Volkenburgh)声明，目前在植物身上观察到的复杂行为并不能完全被众所周知的遗传学和生化机制所解释。植物可以感觉并恰当回应各种环境变量——包括阳光，水，地心引力，温度，土壤结构，营养素，毒素，细菌，食草动物，以及来自其他植物的化学信号——也许在植物中存在着一个类脑的信息处理系统来整合数据和协调植物的行为反应。这些作者指出在植物体内存在的电子化学传信系统和动物体内的神经系统里的具有一致性。他们还注意到神经传导质比如血清素，多巴胺，谷氨酸已在植物体内发现，尽管作用尚不清楚。
因此，神经生物学应运而生，这个新领域研究的目的在于“弄清楚植物是如何自成一体：感知周围的环境并做出相应的反应”。这篇文章认为植物展示智慧，这种智慧被作者们定义为“一种处理生物和非生物刺激的本能，使得植物在既定的环境中做出最优选择”。在这篇文章发表前不久，植物神经生物学协会2005年在佛罗伦萨召开其第一次会议。次年，一份题名相对中立的期刊《植物信号和行为》问世了。
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在今天的植物学界，植物神经生物学是什么取决于你和谁去谈论这个话题。植物神经生物学要么代表了我们对生命的一种颠覆性思考模式，要么陷入了被《植物的秘密生命》搅浑的学界浑水中。该领域的支持者们认为我们不能再将植物看成一种被动的存在——我们世界里安静不变的摆设——而是将它们视作其生命的主宰，它们与自然的博弈的技能已炉火纯青。当代生物学界对细胞和基因研究兴趣日益下降，是它们调动了其注意力，将关注点带回环境中的生物及其习性上来。这本是人类自负使然，事实上，植物的生命历程是在一个较缓慢的时间维度之中完成的，因此我们不足以欣赏到它们的智慧以及随之取得的成就。植物支配着占地球生物圈99%的全部的陆生环境。相比之下，人类和所有其他动物，用一位植物神经学家的话来说，即“仅仅留下了存活过的痕迹而已。”
许多植物学家一直在竭力打压这个新兴的研究领域。一封尖锐、轻蔑回应布伦纳等人的声明的信拉开了这场口伐的序幕。这封信由包括文稿中提及的阿尔皮（Alpi）等36位著名的植物学家联名发表在《植物科学趋势》会议的期刊上。“我们首先简要说明：并没有证据证明诸如神经元、神经元突触或大脑等结构存在于植物之中。”作者们写道。声明中虽然并没有提到——仅仅谈及“同源的”结构——但是在缺乏神经元实际存在的情况下，使用“神经生物学”这个词显然超出了许多科学家能够承受的范畴。
“是的，植物同时拥有短期及长期的电信号传输能力，它们还将某些与神经递质类似的化学物质作为化学信号使用。”林肯·泰兹（Lincoln Taiz）如此对我说，他是加州大学圣克鲁兹分校的植物生理学名誉教授，也是“阿尔皮之信”的署名者之一。“但是，这些机制与真正的神经系统还是有很大区别。”泰兹说，植物神经学家们写的论文都会受到“对数据的过度解读、目的论、人格化、哲学思辨以及疯狂推测”的影响。他信心满满地认为，目前我们还无法解释的植物行为，最终可以通过化学或电通路知识得到解释，而无需依靠“万物有灵论”。克利福德·史莱曼（Clifford Slayman）是耶鲁大学的一名细胞与分子生理学教授，他也在阿尔皮之信中签上了大名（同时还推动了质疑汤普金斯和伯德的浪潮），他的说法则更为直截了当，在最近的一封电子邮件中他如此写道：“‘植物智能’是一种让人分心的愚蠢理论，而不是一种新的理论框架。”史莱曼提及阿尔皮之信，说它是“科学团体与神经病们在这些争议上的最后一次严肃交锋。”科学家很少会对记者用这样的言辞来谈论同行，但这个争议触发了他们的强烈情感，或许是因其模糊了动物界与植物界之间那条清晰的界限吧。这次论战，与其说是关于对近来植物科学的非凡发现，倒不如说是关乎该如何阐释及命名这些发现：从植物身上观察到的那些与学习、记忆、决策过程及智能非常相似的行为，用那些措辞来称呼是否合适？而那些措辞是否仅仅独属于拥有大脑的生物？
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在我访问研究界定模糊的跨学科的植物智能科学家时，并未有人宣称植物拥有心灵遥感的能力或者能够感受不同情感。也没人相信，我们会将处理感觉数据并调控植物行为的一个胡桃状器官植入植物体内。在这些科学家眼中，植物的智能更可能是与昆虫所展现出的行为类似，而在昆虫界，智能被认为是组织在同一网络中那些海量的无思想个体的“涌现”特性。对植物智能的很多研究都是受到了“网络”、“分布式计算”、“群集行为”新科学理论的启发，而这些理论已经证明，通过某些方式，在没有真实大脑存在的情形下也能产生那种神奇的类脑行为。
“假如你是一棵植物，有大脑可不是什么优势。”斯特凡诺·曼库索（Stefano Mancuso）如此指出。曼库索可能是这个领域里从植物角度出发的最富激情的代言人了。他年近五十，是一位瘦高且留着胡须的意大利卡拉布里亚人，但他给人的印象更像是位人文学科教授，而不是科学家。今年初，我在佛罗伦萨大学的植物神经生物学国际研究所拜访他时，他告诉我说，他之所以笃信人类严重低估了植物，是源于他少年时期看过的一本科幻小说：一群外星人生活在超加速时间维度中，来到地球后，因无法察觉人类有任何动作，就得出“合乎逻辑”的结论：人类是“一种惰性材料”，而他们可以随意使用我们。于是，外星人开始残忍地开发剥削人类。（后来，曼库索写信说，他叙述的这个故事其实是他杂乱拼接的回忆，来自一部早期“星际迷航”剧集——《眨眼间》（Wink of an Eye）（译注：《眨眼间》《星际迷航》第三部的第11集，故事讲得是来自超加速时间维度的隐形外星人控制了“企业号”飞船，他们打算绑架所有船员，并作为其“基因库”使用。）
在曼库索看来，我们对神经元“盲目迷恋”，又倾向把行为等同于运动状态，这让我们无法去欣赏植物能够做成的事情。比如，正是由于植物不能逃跑，经常被吃掉，拥有可替换的器官才会对它们格外有利。“一棵植物是模件化设计的产物，因此它能丢掉身体的90%之多而不会丧生。”他说道，“而动物世界里却没有相似的情况。这（为植物）创造出了一种复原力。”
确实，植物许多令人惊叹的能力都根源于它们独一无二的生存窘境：它们扎根于大地，当需要某种物质或者环境变得不利于生存的时候，它们却无法抽离土壤，也无法移动。植物学家称这种情况为“固着的生存方式”。这需要我们对植物的直接生存环境进行广泛而细致入微的理解，因为植物保持固定不动时，必须找到它所需的一切物质，也必须进行自我防御。植物需要一种高度成熟的感受器来定位食物、确定威胁，而它们已经进化出了15到20种独特感官，其中一些和人类的五种感官类似：嗅觉、味觉（植物可感知空气中或自己身上的化学物质，并做出反馈）；视觉（它们能对不同波长的光线做出不同反应，也能对暗影有所反应）；触觉（藤蔓和根系“知道”自己是否碰到了硬物）；科学家还发现，植物有听觉。在近期的一项实验中，来自密苏里大学的化学生态学家，海蒂·阿佩尔（Heidi Appel）发现，当她在一株植物（非接触）面前播放毛虫啃咬叶子的录音时，咯吱的声音触发了它的遗传机制，使其产生了防御性化学物质。另一项试验是在曼库索的实验室里完成的，目前尚未发表：实验发现，植物的根部能探寻到埋藏在地下的水管（管道外部是干的，只有水在内部流动），这表明植物借助某种方式可以“听见”水流动的声音。
植物根系的诸多感觉能力让查尔斯·达尔文（Charles Darwin）着迷，晚年时，他对研究植物愈发热忱；他和儿子弗朗西斯（Francis）开展了大量充满独创性的植物实验。其中有许多是研究幼小植物的根部、胚根。达尔文父子的这些试验证明，胚根能够感知光、湿度、重力、压力，以及其他一些环境质量，之后为根系的生长确定最佳路线。达尔文于1880年出版著作《植物运动之力量》，其中的最后一句话对植物神经生物学家来说，拥有圣经般的权威：“可以毫不夸张地说，胚根的尖端……拥有指导邻近部位运动的能力，它就像是一个低等动物的大脑；而它的大脑正是位于身体前端内部，从感觉器官那里接收不同感觉，然后指导身体做出一些动作。”达尔文这样说，是在要求我们将植物看成一种上下颠倒的动物，它的主要感觉器官及“大脑”位于身体底部，藏在地下，而性器官则长在顶端。
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从那时起，科学家们发现，植物根系的尖端除了感知重力、水分、光、压力和硬度外，也可以感知体积、氮、磷、盐、各种毒素、微生物和附近植物发出的化学信号。根系在将要遇到一个无法穿过的障碍物或有毒物质时，接触之前便会改变生长方向。根系可以辨别附近的根是自己的还是其他植物的，如果是其他植物的根系，还会辨别出是近亲根系还是非近亲根系。通常情况下，植物会与非近亲植物争夺生长空间，但当研究人员把四株亲缘关系很近的五大湖海马康草（Cakile edentula）栽种在同一个花盆中时，这些植株竟克制了一贯的竞争行为，并共享了资源。
植物会想方设法地收集并整合其生存环境中的所有信息，然后做出“决定”（有些科学家加引号，比喻植物像人一样在工作；有些科学家则会省去引号），部署它的根和叶以何种路径精确生长。一旦对“行为”的定义扩大到包括改变根的生长轨迹，对资源的重新分配，或释放出一种强烈的化学物质，那么，植物看起来就更像是积极的组织者，它对生存环境的反应更为微妙、更具适应性，这可不仅仅是“本能”一词可以说明的。当我向加州大学戴维斯分校植物生态学家里克·卡尔班（Rick Karban），询问植物做决定的例子时，他解释说，“植物能感知到竞争对手，并远离它们生长。植物对活生生的植物比对无生命的物体更具警觉性，它们会在潜在竞争对手遮蔽它们前做出反应。”这些都是复杂精妙的行为。相对动物行为——要么可以忽略要么十分明显，大多数植物的行为太过于迟缓。
“固着的生存方式”也有助于解释为什么植物在生化领域的非凡天赋远超动物，甚至有可能超过化学家（许多药物，从阿司匹林到麻醉制剂，都衍生自植物产生的化合物）。由于无法逃跑，植物会借助复杂的分子语言来发出求救信号，阻击敌人或使其中毒，并招募动物为它们执行各项服务。最近《科学》杂志发表的一项研究发现，许多植物产生的咖啡因不仅能像人们过去认为的那样，可充当防御化学信号，而且在某些情况下，在花蜜充当“精神药物”。在咖啡因的刺激下，蜜蜂会记住特定的植物，并继续回来采蜜，从而成为更忠实和更高效的传粉昆虫。
植物信号传递是近些年在植物研究上颇有建树的领域之一。早在二十世纪八十年代，人们就已经知道，当植物的叶子被感染或遭昆虫咀嚼时，叶子会发出挥发性的化学物质，警告其他的加强防御。有时，这种警告信号内含和昆虫身份有关的信息，而植物是从昆虫唾液味道中获取这种信息的。取决于不同的植物和入侵者，防御可能涉及叶子味道和质地的改变，或产生毒素，或者产生其他一些化合物，使植物的肉质变得让食草动物难以消化。当羚羊啃食刺槐时，叶子会产生单宁酸，使其变得倒胃口，难以消化。据报道，当食物短缺时、刺槐被过度啃食时，刺槐会产生足量的毒素以杀死吃它的动物。
植物信号传递最巧妙的例子也许涉及两类昆虫，一类是扮演害虫的角色的，第二类则是该害虫的天敌。包括玉米和利马豆在内的几个品种的植物在受到毛毛虫攻击时，会释放出一种求救化学信号，远处的寄生蜂捕获到这种气味，会顺着气味找到受害的植物，并开始慢慢消灭毛虫。科学家们则称寄生蜂这些昆虫为“植物保镖”。
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植物使用化学语言进行交流，对此我们无法直接感知或理解。20世纪80年代，实验室里揭露了关于植物沟通的第一批重大发现，它是通过把植物和其释放的化学信号隔离在树脂玻璃室内完成的。但是加州大学戴维斯分校的生态学家里克•卡尔班和其他人给他们自己设定了一个更棘手的任务，即在室外研究植物如何在自然环境中交换化学信号。近来，我参观了卡尔班在加州大学萨格亨溪野外测站的实验室，它就位于特拉基几英里之外。站在内华达山脉洒满阳光的山坡高处，他向我介绍了99株山艾——那些低矮、生长缓慢的灰绿色艾灌丛上都用塑料旗子做了标记——他和他的同事们已经密切监测它们十多年了。
卡尔班曾是一名纽约人，59岁，人很瘦弱，满头浓密的白色卷发刚好能用一顶软帽遮住。他向我解释，当春天修剪山艾的叶子时，模仿昆虫使山艾释放出挥发性化学物质的攻击行为，能使无论是被修剪的植株还是它周围未被修剪的植株，在整个春季受到昆虫的攻击显著减少。卡尔班认为，被攻击的植株向它自己所有的叶子发出了“有害虫出没”的警报，而它周围的植株也都能捕捉到这个信号，并对可能出现的攻击采取防范措施。卡尔班说，“我们认为，每一株山艾基本上都在‘窃听’其它的山艾。”他发现，这些植株的亲缘关系越紧密，它们对化学信号做出反应的可能性就越大，这表明植物可能表现出一种亲缘识别功能。帮助自己的“亲属”是一个提高自身基因存活几率的好方法。
在研究工作中，野外作业和数据收集工作是极为艰辛的。在夏末太阳光的照射下，这项研究的两位日本合作人员——盐尻香织和石崎里美——在山坡的底部，蹲在卡尔班剪切过、并做上标签的山艾枝丛上方，乘着一棵小松树的树阴在工作。他们用计数器清点每一个树枝上的三叉形叶子的数量，然后为每片叶子的受损情况计数并做记录，一栏用来记录被昆虫叮咬的叶片，另一栏记录染病的叶片。在坡顶，另一位合作人员——来自英国的化学生态学家詹姆斯•布兰德把塑料袋罩在山艾上，并在茎上系住，然后在塑料袋中充上过滤的空气。等待20分钟以使叶片释放挥发性化学物质，之后，他用一根金属管抽出袋内气体，管内的吸附材料会吸附这些化学物质。在实验室，气相色谱-质谱联用仪（gas chromatograph-mass spectrometer，简称gc-ms）能够从收集的化学物质中检测出超过100种化合物。布兰德让我把鼻子伸进一个袋子里面，我闻到了非常强烈的香气，它更像是须后水而不是香水的气味。注视着这片山艾坡，我仍然很难想象出这种充斥着整个草场的无形的化学对话，尤其是这些对话中还包括痛苦的呼喊。或者说，我很难想象这些静止的植物是否正在做出某种类型的“行为”。
在未来的某一天,对植物信息交流的研究或许能让农民及其种植的作物受益。植物发出的化学求救信号能让植物做好防御准备从而减少杀虫剂的使用需求。杰克·舒尔茨（Jack Schultz）是密苏里大学的一位化学生态学家，他于上世纪80年代初期在植物信号传导领域完成了一系列开创性研究。而现在，他正在参与开发一种机械“鼻”，将它安装在拖拉机上在农田中巡逻，就能帮助农夫鉴别出遭受昆虫攻击的植物，从而只需在关键的时间、在有需求的作物上喷洒杀虫剂。
卡尔班告诉我，在上世纪80年代，研究植物信息交流的学者当时的处境跟如今研究植物智能（在承认使用这个名词的时候他非常谨慎）的科学家们一样，都面临着同行们的极大愤慨。“这个议题极具争议性，”他说，这里的“议题”指的就是早年的植物信息交流研究，而这些研究现已被广泛接受。“光是把一些论文发表出去就耗费了我好多年的时间。毫不夸张地说，在当时的科学大会上，大家会相互咆哮。”他补充道，“通常来说，研究植物的科学家们都非常保守。我们以为自己愿意听到新的观点，事实并非如此，我们其实并不愿意。”
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我第一次见到卡尔班是在去年七月与温哥华召开的一次科学大会上，当时他提交了一篇名为《山艾的植物信息交流与亲缘识别》的论文。这次大会本来应该是植物神经生物学协会的第六次集会，但是，迫于学界某些科研机构的压力，协会在四年前将名称改成了不那么具有挑衅意味的“植物信号与行为协会”。华盛顿大学的植物生物学家伊丽莎白·范·沃肯伯格（Elizabeth Van Volkenburgh）是该协会的发起人之一，她告诉我，协会是经过激烈的内部讨论后才决定改名的；她个人也觉得放弃“神经生物学”一词也许是最好的选择。“国家科学基金会曾有人跟我说，只要是名字里面带‘植物神经生物学’一词的项目，基金会就绝对不会给予资助。他当时的原话是，‘“神经”这个词只能为动物所有。’”（一位国家科学基金会的发言人称，尽管该协会未能拿到基金会神经科学项目的资助，“但是国家科学基金会并没有采取任何形式的针对该协会的抵制行为。”）协会的另外两名发起人，斯特凡诺·曼库索（Stefano Mancuso）和弗兰蒂泽克·鲍卢什考（František Baluška）则极力反对改名，并继续在他们自己的研究中以及在实验室命名时使用“植物神经生物学”一词。
大会在英属哥伦比亚大学宽敞而现代化的大讲堂中中进行了为期三天的PPT演讲，到会听讲的科学家大约有100人。绝大多数演讲者介绍的论文展示的都是植物信号传导领域高端的研究成果。这一研究领域近年处于平稳发展的状态，是在已经确立的研究范式中顺其自然地建立起来的，而植物信号传导学正是从这一范式中诞生的。但也有少数几位演讲者介绍的工作涉足了植物智能这一全新范式，从而引发了强烈的反响。
最富争议性的一场演讲可以说是《含羞草的类动物学习》，介绍了作者莫妮卡·加里亚诺（Monica Gagliano）在佛洛伦萨曼库索实验室的工作。加利亚诺是一名来自西澳大利亚大学37岁的动物生态学家，演讲的内容实际上是她的一篇未发表的文章。她亚诺身材高挑，留着中分的棕色长发，她在实验中运用了一系列通常用来检验动物学习行为的研究方法。她研究的核心的是一种叫做“习惯化”的初级学习类型，在该过程中，实验对象要学会忽视无关刺激。“习惯化能够让有机体集中精力处理重要的信息，同时过滤掉无用的垃圾信息，”加里亚诺向台下的植物学家们解释道。动物需要花多少时间才能意识到某种刺激是“垃圾信息”，而这种学习成果又能保持多久呢？加里亚诺提出的研究问题令人振奋：同样的情况，在植物中是否也存在？
含羞草也被称作“敏感的植物”，它们动作迅速，使得动物用肉眼就能察觉，这在植物界是非常少见的；另外一种有类似能力的植物就是捕蝇草。当含羞草蕨类状的叶子被触碰时，它们能够立刻收起叶片，据推测，这样能够吓走昆虫。含羞草在下落或被推挤时也有同样的反应。加里亚诺将56株含羞草栽入盆中，并操控一套装置，让含羞草们能够每五秒钟下落15厘米。每一组“训练”包含6次下落。她报告的实验结果表明，一些含羞草在下落4到6次之后重新打开了叶片，就仿佛它们推断出下落足够安全，可以忽略。“实验进行到最后，它们的叶子完全打开了，”加里亚诺对听众们说道。“它们已经毫不在乎了。”
有没有可能这只是一种疲劳反应？显然不是：摇晃这些含羞草时，它们的叶子再次并拢。“‘好吧，这回来新花样了，’”加里亚诺用含羞草的口吻说道。“看看，你希望能对新鲜事物保持敏感呢。当我们再次施加下落刺激时，它们就没有反应了。” 加里亚诺介绍说，她在一周后再次对这些植物进行了测试，发现它们能够继续忽略下落刺激，这说明它们“记住”了之前学到的知识。即使在28天之后，记忆依旧保持着。她提醒在场诸位科学家，对象为蜜蜂的类似实验中，蜜蜂在短短48小时后就忘记了之前学会的东西。在结语部分，加里亚诺提出，“大脑和神经元的确为学习供了精妙的解决方案，但是并不是只有通过它们才能够学习，一定有一种所有生命系统中都存在的普遍机制，能够处理信息，且具有学习能力。
演讲结束后，现场进行了热烈的讨论。有人认为下落对于植物来说并不能算是确当的刺激，因为这在自然界中并不存在。加里亚诺指出，在动物学习实验中经常使用的电击刺激，同样也只是一种人为刺激。另外一位科学家暗示说，也许她的植物并不是习惯化了，而只是累坏了。她反驳说28天足以让植物重新补充能量储备。
在我离开大讲堂的途中，我遇见了弗雷德·扎克（Fred Sack），他是英属哥伦比亚大学的一位著名植物学家。我问他对加里亚诺的演讲有什么看法。“一派胡言，”他回答道。他解释说，“学习”一词本身就暗示大脑的存在，因此也只能用在动物身上：“动物能表现出学习能力，而植物则进化出了适应能力。”这里他将两种行为的改变进行了区分，一种出现在单个有机体有限的生命之内，而另外一种则需要通过世代繁衍才能够发生。午餐时，我坐在一位俄罗斯的科学家身边，他同样持着轻蔑的态度。“这压根就不是学习，”他说。“所以没什么好讨论的。”
当天下午晚些时候，一些人对加里亚诺报告的反响和轻蔑态度，把她弄得似乎有些心神不宁。她告诉我说，适应这种过程太缓慢了，无法解释她所观察到的行为。 “它们怎么能够适应在它们的真实世界里从未有过的体验呢？ ”她说，一些植物学得比别的植物快，这证明了： “这不是天生的反应，也不是程式化的。 ”在她的听众之中，许多科学家刚刚习惯了像植物“行为”和“记忆”这样的观念（弗雷德·扎克说，他连这样的术语也愿意接受。）  而在植物学中使用像“学习”和“智能”这样的字眼儿就把他们吓坏了，用扎克的话来说，既“不适当”，又“不可思议”。当我把实验描述给林肯·泰兹听以后，他提议使用“适应”或“脱敏”这样比“学习”更合适的词。加利亚诺说她那篇写含羞草的论文被10个期刊拒稿。 “没有任何审稿人对数据有疑问。”相反，他们之所以拒绝这篇论文，是因为她用来描述数据的语言。但她不想去改变这种语言。她说： “除非我们使用相同的词语来描述相同的行为” ——植物和动物都表现出了这种行为—— “否则我们就不能对这两种行为进行比较了
里克·卡尔班在听了加里亚诺的演讲之后，安慰她说： “我经历过同样的状况，完全被砸懵了，”他告诉她， “但是，你的工作正在顺利开展，只是学术界还没有准备好而已。”我问卡尔班对加里亚诺论文的看法，他说：“我不知道她是不是把所有问题搞定了，但这个想法很酷，值得发表出来。我希望她别气馁。”

《植物的秘密生命》臺灣商務出版社

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科学家们常常不喜欢谈论隐喻和想象力在他们的工作中的作用，但科学的进步往往取决于隐喻和想象力。 “对于优秀的科学家来说，隐喻有助于激发他们在研究上的想象力”，英国植物科学家安东尼·达马西奥给阿尔卑斯公开信写了一封激烈的回信，反对它对植物神经生物学的指责。 “植物神经生物学”显然是一个比喻——植物不会有那种我们称之为神经元那种能够兴奋、能够交流的细胞。然而，新术语的引入导致了一系列问题，也启发了一系列的实验，这些实验使我们有希望不光加深对植物的理解，也很有可能增加对大脑的认识。如果在神经元和大脑以外，有处理信息的其他方式，或者是其他类型的细胞和细胞网络也能以某种形式产生智能行为，那么我们可能会和曼库索一起发问：“到底神经元有什么特别之处呢？”
曼库索是这场运动中的诗人哲学家，他决心为植物们赢得它们应得的认可，或许还能挫挫人类的傲气。被他隆重命名为植物神经生物学国际实验室的地方，是一座低矮的现代建筑中的几间简朴的实验室和办公室，位于佛罗伦萨几英里外。极少数的合作者和研究生在这里进行曼库索设计的实验，去检测植物的智能。大规模的高级分光仪——的房间，这个仪器不断地读出一系列植物排出的液气态物质，从杨树到烟草植物、辣椒和橄榄树。他解释说： “我们正在编写每一个物种的全部化学物质词汇的字典。 ”他估计，某种植物词汇量多达3000，他笑着说，而“一般水平的植物只有700个词。 ”
曼库索全力投入到植物的研究之中——他说，科学家需要“爱”他的研究对象，这样才能正确认识它。他为人温和，不爱张扬，甚至在他讲出那些离经叛道的观点的时候也是如此。在他办公室的一角有垂叶榕和无花果，墙壁上挂着曼库索穿着宇航员服装的漂浮在零重力飞机客舱里的照片，他曾与欧洲航天局合作，后者曾支持他在微重力和超重力的情况下对植物的行为的研究。（其中一个实验是在在2011年5月，在奋进号航天飞机的最后一次飞行中进行的。）10年前，曼库索说服佛罗伦萨银行承捐他的研究、帮助他运行神经生物学协会，他的实验室还受到欧盟的资助。
谈话刚开始的时候，我就询问曼库索他怎样定义“智能”。和植物神经生物学家在一起那么久，我觉得我对字义的理解越来越不确定了。事实上不止我一个人这样：一个世纪以来，哲学家和心理学家一直为智能的定义争论不休。即使他们曾经达成过共识，这个共识也很快烟消云散了。智能的定义大多分为两类。第一种定义宣称，智能需要大脑来达成。这个智能的定义指的是内在的心理机能，如推理、判断和抽象思维。第二种定义不那么需要大脑的参与，也不那么形而上学，强调行为，把智能定义为以最佳的方式应对由环境所带来的挑战的能力。毫无疑问，植物神经生物学家选择了第二阵营。
“我对智能的定义很简单，”曼库索说： “智能是解决问题的能力。”和大脑不同，“我所寻找的是分散式的智能，如我们在一群鸟当中看到的那样。”在一个鸟类群体中，每只鸟只遵循一些简单的规则，例如和它的邻居保持距离，然而当许多执行简单算法的鸟聚集在一起的时候，一个复杂又极为协调的行为就产生了。曼库索的假设是，类似的道理放在植物那里也行得通。它们的几千个根尖起到了每一只小鸟的作用——搜集、处理来自环境的信息，以局部的、但却是协调的方式，让整个机体受益。
“神经元被高估了，”曼库索说：“他们只是可兴奋细胞而已。”植物也有自己的可兴奋细胞，很多这种细胞都在根尖后面一点点的区域里。曼库索和经常与他合作的兰蒂泽克·鲍卢什考在个区域已检测到了异常高的电活动和耗氧量。他们在一系列论文中设想，这个所谓的“过渡区”，可能就是“根大脑”——这个说法最早由达尔文提出的——的所在地。这个想法仍未经证实，富有争议。 “我们尚未完全理解到底发生了什么，”林肯·泰兹告诉我：“说它是一个指挥中心的话，目前尚没有证据。”
植物如何不用大脑做到这一切？安东尼·特雷沃斯把这叫做“无大脑掌控”。这个问题对我们大脑是如何运作的提出了疑问。当我向曼库索请教植物记忆的机能和存储位置时，他猜测承担这一任务的可能是钙通道和其它机制，但他又提醒我关于人类记忆的储存位置和方式仍旧迷雾重重：“人类和植物可能是采取同种（记忆）机制，弄清植物的对弄清人类的大有裨益。”
有假说认为植物的智能行为可能是细胞在网络中信号交换的涌现性（“整体大于部分之和”），这听上去有点牵强附会，但智能从神经网络中涌现的方式和这大同小异。多数神经系统科学家都同意，尽管大脑被认为是一个完整的机能，是大部分动物的总指挥部，大脑内部却似乎没有任何指挥中心；更确切地说，大脑更像是一个无领导的网络。当我们思索是什么在控制着植物时，我们感到答案或许应该是“无” ，并没有一个巫师站在幕布后面拉着杠杆。这一理解可能也适用于人类大脑。
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在马丁·艾米斯1995年的小说《情报》里，我们看到了一个渴望写一本《人类屈辱史》的人物，在这本专著里记载着从哥白尼开始，人类如何逐渐脱离宇宙中心的位置。“在每一个世纪里，我们都变得愈加渺小。”在哥白尼之后，艾米斯写道。接下来是达尔文，他告知世人一个令人谦卑的消息：我们和动物都是同一自然法则的造物。上个世纪，先前人类和动物之间明确的分界线——我们原先所垄断的语言、理性、工具制造、文化甚至是自我意识——已经一个接一个地变得模糊不清。科学承认其他动物也具备着这些能力。
曼库索和他的同事们为《人类屈辱史》揭开了新的篇章。他们的项目旨在打破植物王国和动物王国之间的界限，不光通过实验一步步推进项目发展，也在词语使用上推进着项目发展。项目从“智能”这个棘手的词开始。特别是在没有关于“智能”的主导性定义的情况下（以及像IQ测试这种智能的测量方法显示出文化偏向性的情况下），人们能够通过两种方式定义智能，要么巩固动植物间的界限（比如说，定义为需要抽象思维），要么破坏这一界限。植物神经生物学家选择民主地把智力定义为一种解决问题的能力，或者更确切地说，对环境的应变能力，包括那些基因组未能预见的变化。
“我同意人类是特别的。”曼库索说道，“我们是第一个能够争论什么是智能的物种。”但让我们与众不同的智力因素“是数量上的而非质量上的”。我们和阿拉伯树胶、萝卜和细菌存在于属于同一个（智能）连续体。“智能是生命的特质。”他说。我问他为什么人类能轻松接受计算机智能却对植物智能如此抗拒。（福瑞德·塞克告诉我他可以忍受“人工智能”这一说，因为在这种情况下智能的修饰词是“人工”而不是“植物智能”。他不作辩解，只是说：“我只是觉得这听上去有点奇怪，我这样的人绝不占少数。”）曼库索认为我们愿意接受人工智能是因为计算机是我们的发明，因此它归根结底反映了我们人类的智力。和植物不同，计算机还是我们的附属物。“如果明天我们销声匿迹，植物依旧安好，但如果植物销声匿迹……”曼库索认为，我们对植物的依赖导致了我们对他们的蔑视。在他多少有些本末倒置的观点中，植物“提醒着我们的弱点。”
运用到整个生物界时，“记忆”这个词就更为棘手了，大概是因为我们对它的运作所知甚少。我们倾向于认为记忆是非物质的，但在动物的大脑里，有一些记忆的形式却包含了在神经元网络里建立新联结。但也有一些生物存储信息的方式是不需要神经元的。免疫细胞会“记住”它们对病原体的感觉，并在下次遭遇病原体时唤起这些记忆。人们很早就知道在植物里，类似压力的经历能调整环绕染色体的分子，从而决定哪些基因是显性，哪些是隐形。这种所谓的“表观遗传”效应能持续并有时候能遗传给下一代。最近，科学家发现像创伤或饥荒这样的大事件能导致动物大脑的表观遗传效应（比如，编码出更高级别的皮质醇），而这样的变异也是能长久持续并传递给下一代的，这与我们在植物中观察到的记忆形式非常相似。
和曼库索交谈时，我一直在想他在植物身上随意所用的那些词，比如“意愿”、“选择”和“意图”，就像是植物是有意识地采取行动一样。他一度告诉我菟丝子（Cuscuta europaea），一种寄生的白色藤蔓，会把自己缠绕在其它植物的茎上，从它们身上吸吮所需营养。一株菟丝子会通过气味判断哪株植物提供的营养最好，从而在众多潜在寄主中选择最适合的。确定目标后，菟丝子紧接着便通过某种成本效益分析，来决定应该缠绕的确切卷数——受害者的营养素越多，它所分配的卷数也就越多。我问曼库索他说植物的意图时，是字面上的意思还是比喻。
他转过电脑屏幕，打开了一段视频，说：“来，我给你看段视频，然后你来告诉我植物到底有没有‘意图’。”
延时摄影技术也许是最给力的工具，让我们得以在植物的时间尺度和人类的时间尺度间的鸿沟架起桥梁。举个幼年期蚕豆的例子。用两天多的时间拍摄实验室中菜豆的生长过程，每十分钟拍张照片。在离蚕豆几步远的小车上立一根金属杆。小蚕豆在“寻找”着可攀爬之物。每年春天，我都能在花园里实时见证这一过程。我总是想当然地认为，蚕豆无非就是这样或那样生长的，长到它们遇到适合攀爬的东西为止。但曼库索的视频似乎要说明：早在和金属杆接触之前，蚕豆就清楚地“知道”金属杆在哪。曼库索推测，此类植物可能是采用回声定位的方式。有证据表明，蚕豆伸长细胞时可以发出很小而微弱的声音；也许它们可以感觉得到，触碰金属杆后反射回来的声波。
这棵豆类植株无需花费时间和精力到处“寻找”攀附的物体（即生长所需的攀附物），只要顺着杆子的方向生长就可以了。为此，它不懈努力（没有其他词更为贴切了）：努力伸展，竭力延伸，就像飞蝇鱼竿一样抛出去，每抛一次就伸展几英寸，慢慢地把自己卷曲的尖端缠在杆子上。一旦缠上杆子，它看起来就放松了；原本紧凑的叶子开始舒展地飘动起来。这一切可能只是缩时摄影的一种幻象。有那么一瞬间我觉得自己好像成了曼库索所制作的科幻故事里的外星人，故事通过时间维度这一窗口，展示了先前毫无生命力的植物像活过来似的神奇，似乎变成了有动机的意识个体。
十月份，我把这棵豆类植物的视频上传到我的电脑里，驱车到了圣克鲁斯，让林肯·泰兹观看了视频。泰兹开始质疑此视频作为科学数据的价值，他说：“也许这株豆类植物在他另外十个视频中并非如此。不能以一个有趣的变量就从中归纳出结论。”换句话说，这株豆类植物的行为只是一则轶事，不是一种普遍现象。泰兹还指出视频中的豆类植物在第一帧时倾向了杆子。之后曼库索又传给了我一个视频，视频中是两株笔直的豆类植物，它们也展示了异常相似的行为。泰兹现在也有了兴趣，他说：“如果持续观察那种行为，很令人激动。”但是，这并不能确切地作为植物有意图的证据。“如果这一现象是真的，将会被划分为向性之一”，就像引起植物趋向光照的机制一样。在这个例子中，刺激物还不得而知，但向性“并不需要假定有意图性或者有类大脑的构想”，泰兹说道，“对后者证据阐释的负担自然而然地落在斯特凡诺身上。”
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“意识”可能是人们研究关于植物的所有词汇中最麻烦也最让人劳神的词。如果意识定义为自身经历现实的内在意识——用神经学家安东尼•达马西奥的话来说就是“对发生的事情的感觉”，我们（或许）能够有把握地断定植物没有意识。然而如果我们简单地把意识定义为清醒的、意识到自身环境的状态——神经学家说是“在线”，植物则有资格成为有意识的生物，至少曼库索和鲍卢什考如此认为。豆子确切地知道它周围环境中有什么。”曼库索说道，“我们不知道怎么回事。但是这是意识的特征之一：你知道你在环境中所处的位置。一块石头可不知道这个。”
为佐证植物能意识到自己所处的环境这一论点，曼库索和鲍卢什考指出能使动物昏迷的麻醉剂同样能使植物失去意识：药物能诱使植物进入一种像睡觉一样的无反应的状态。(打盹儿的捕蝇草不会注意到有昆虫进入了它的捕食范围内。）另外，植物受伤或紧张时，它们会产生一种化学物质——乙烯，乙烯可以作为一种麻醉剂使动物昏迷。从身在温哥华的鲍卢什考那里得知这个令人吃惊的事实时，我小心翼翼地问他是否想过植物有疼痛感。鲍卢什考态度粗鲁，顶着个子弹状的大脑袋，他挑起一边眉毛，斜了我一眼，我以为他会认为我的问题既不切题又荒谬。然而，似乎并非如此。
他说道：“如果植物有意识，当然，它们应该会感到疼痛。”“如果你感受不到疼痛，你就忽略了危险，不能生存下来。疼痛是适应性的表现。” 我必须表明一些惊人的东西。 “这真是个令人害怕的想法”，他耸耸肩，承认道， “我们生活在一个必须以其他有机物为食的世界里。”
没有做好考虑植物智慧所蕴含的伦理问题的心理准备，我感觉我对这一说法的抵触愈加强烈了。笛卡尔认为只有人类拥有自我意识，他对其他动物能感受到疼痛这一想法不能认可。于是，他驳斥了动物的尖叫声和嚎叫声是有意识的行为，只把其当作条件反射以及没有意义的生理上的噪声。尽管这种可能性很小，我们是不是可能在植物上也会犯同样的错误？茉莉或罗勒的香气，刚割的草的香味对我们来说如此甜美（正如生态学家杰克•舒尔茨喜欢说的），我们会不会把香气当作通过化学物质发出的尖叫呢？通过提出这样一个问题，我们是不是掉入了《植物的生命奥秘》的泥潭之中呢？
林肯•泰兹对植物疼痛这一概念没有多少耐心，他提出质疑，没有大脑的话，是什么产生疼痛感。他简洁明了地说道：“没有大脑，就没有疼痛。”曼库索更为审慎。我们永远不能完全确定植物是否能感到疼痛，或者是否和足够和动物用同一个词。（当写下“植物特有的疼痛感”这个字眼的时候，曼库索和鲍卢什考是认真谨慎的。）“我们只是不知道有没有这回事而已，因此我们必须保持沉默。”
曼库索认为，由于植物敏感而聪明，我们有义务用一定程度的尊敬态度对待它们。这意味着保护它们的栖息地免受破坏，避免诸如遗传操作等行为，避免只种一种植物，避免在盆景中驯化它们，但是这不能阻止我们以他们为食。“植物进化为人们的食物——这是它们的进化策略的一部分”，他说道。他援引了植物的模块化结构及其缺乏不可替代的器官来支持自己的观点。
把植物神经学家及其批评者分开的中心问题貌似是这样的：诸如智力、痛觉、学习、记忆等能力需要大脑（这正是批评者坚持的论点）的存在吗？这些能力能够从神经生物学牵绊中分离出来吗？这一问题既是科学性的，又是哲学性的，答案则取决于这些术语如何定义。植物有智慧的支持者认为这些术语的传统定义基于以人类为中心——这是一个机智的回答，因为经常有人以拟人论对他们进行攻击。由于对这些术语的含义众说纷纭，他们试图扩大这些定义就更为容易了。同时，由于这些词语初创时是用于描述动物的特质，因此用于植物则显得怪诞不经，也没什么好惊讶。如果植物神经学家愿意把“植物特有”这一词汇用在智慧、学习、记忆和意识这些词汇的字首（如曼库索和鲍卢什考对于疼痛这一情况时所做的一样），那么至少这类“科学争论”可能减少一些。
事实上，我发现在基础科学领域所达成的共识要比我预期的更为广泛，甚至连耶鲁大学生物学家克利福德·史莱曼，曾在2007年签署的信件中否认植物的神经生物学的存在，尽管他并不认为植物具有智能，但他确实相信植物，像蜜蜂、蚂蚁一样，有能力实施“智能活动”。在一次互通电子邮件中，史莱曼特意强调了这两者之间的区别：“我们并不知道智能由什么构成，而我们知道只有智能活动是可以观察和判断的。”他把“智能活动”定义为“能够适应瞬息万变的环境的能力”，他认为这种适应能力“必须经常以一个特定的环境作为基准。”从本质上来说，人类可能或也可能不比猫咪聪明到哪里去，他写道，但特别当一只猫咪与一只老鼠耗上时，它的行为看起来明显更为聪明。
史莱曼继续阐述道，“智能活动在没有诸如神经中心或是指挥司令部或是总指挥或是大脑（随你怎么称呼）的情况下，也能取得长足发展。别光想着大脑了，想想网络吧！这似乎是一些更高级别的有机物以局部变化的方式形成内部网络”，例如，根系会朝有水分的地方生长产生角度弯曲，引发的局部反应对整个系统来说都是有益的。他补充道，从这个角度看问题，曼库索和特雷沃斯的观点与“我关于生物化学/生物学网络的见解便有异曲同工之妙”。他指出尽管这是一个很容易理解的人类偏见，即偏好于“神经中心”模型，但仍然有第二个自动神经系统在管理着我们的消化过程，而“这种管理大多数时候并没有从上层那里获得指令。”大脑只是完成复杂工作的一个自然过程，比如智能处理由环境引起的现存变化，但他们并不是唯一的载体：“的确，我仍会认为智能活动是生命的特质。”
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将植物和动物放在同一个语义系统下的方式来定义某个词——不管是智能、意图还是学习——都是关于在自然中我们如何看待自己这样重要结果的哲学选择。自从有了《物种起源》这部著作，我们了解到，至少从智能上看，在整个生物领域的循环过程中（我们均被自然界划分为相同的结构）。我们更为发达的大脑，也可能是我们内在情感，让我们感觉到我们一定是与众不同的——人类好像通过某种抽象的“空中吊钩”1（这个词汇引述自哲学家丹尼尔·丹尼特）来凌驾于自然界和其他生物之上，植物神经生物学致力于抛开我们的空中吊钩，完成一项从达尔文开始，但至少从心理角度来说，未完成的革命。
当我与丹尼特通电话，探讨神经生物学时，他谈到“我们从达尔文那里了解到，胜任能力优先于理解能力”。在最简单的能力的实施——比如开关电脑的转换，更高级的能力可以构建在最为简单的能力（电脑上的开关或细胞的电磁和化学反应）之上，直到你找到看起来更为像智能的东西。有观点认为，真正的理解和思想远在鸿沟的一边，而动植物则在另一边，这两者泾渭分明。这是个长久以来的谬见。在丹尼特看来，较高的胜任能力比如智力、学习和记忆“意味着在缺少大脑的情况下仍然能够发挥作用的”，才能称为“神经中枢”。
所有物种都面临相同的生存挑战——获取食物、自我防御和繁衍——但在纷繁复杂的环境下，所以他们已经进化为能够广泛使用不同的工具来谋生。大脑对于活动范围较大的物种较为有用，但对于植根于土地上的生物则是劣势。正如大脑对于我们来说的重要性，自我意识是另一种生存工具，在某些工作上能派上用场，但对另一些则不尽然。人类对这些特殊的适应能力给予较高的评价，不足为奇，因为它是我们长期进化之旅中耀眼的终点，衍生为我们称作“自由意志”的些许自我意识。
林肯·泰兹不仅是一名植物生理学家，还撰写了科学史。 “以达尔文的祖父伊拉兹马斯为肇始，”他告诉我，“目前对植物生物学的研究已成为一个体系”——一贯归结于某种目的或意愿进行植物活动研究。我问泰兹关于植物的“选择”或是做决定的问题，当它们必须在两个相互冲突的环境信号中做出决定——比如水的浮力和地心引力之间。
就像我们在熟食店时，选择要鲁本三明治还是熏鲑鱼搭面包圈，植物的选择是否也是如此？塔伊兹问道。“不，植物的反应完全基于生长素和其他化学信号的净流量。动词‘决定’放在植物语境中，是不恰当的。这词意味着自由意志。当然，有人会反对道：人类也同样缺少自由意识，但这又是另一回事。”
我问曼库索他是否认为一棵植物做出选择的方式，同我们在在熟食店里在鲁本三明治或熏鲑鱼搭面包圈之间做出选择的方式一样。
“是的，以相同的方式，”曼库索写信回复道，尽管他曾表示他对鲁本三明治是什么毫无概念。“只需用些硝酸铵  就可以替代鲁本三明治（不论它实际上是什么）以及磷酸盐就可以替代鲑鱼肉，根系就会据此做出判断。”但根系仅仅对特定化学元素的净流量有反应吗？恐怕我们的大脑也是以同样准确的方式做出决定。
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“为什么一棵植物会喜欢莫扎特？当有人问及《植物的生命奥秘》一书中所编入的奇怪现象时，已故的民族植物学家蒂姆·普洛曼回应道：“即使真是如此，为什么会让我们留下如此深刻的印象呢？他们可以吸收阳光，这还不够么？”
对植物大加赞赏的一种途径是通过展示他们的类动物能力，但另一种途径是关注植物所能做而我们不能做的事情。一些致力于植物智能研究的科学家质疑，是否强调“以动物为中心”并痴迷于“神经生物学”这一术语，已经是一个误解且可能是对植物的侮辱。 “我对于将植物看做一个小型的动物毫无兴趣，” 在人们争论什么是群落时，一位科学家写道，“植物是独一无二的，”另一个科学家如是说。“没有任何理由将植物归为半个动物。”
在温哥华参加会议的某天，我约了曼库索吃晚饭，他的语气听上去很像一个正试图克服“脑嫉妒”2的植物学家——而这正是Taiz口中不断激励着植物神经学家们继续研究的原因。如果我们能够开始从植物自身的角度了解植物，他说，“这就像和外星文明交流一样。不过我们在这种交流过程中能保证有百利而无一害，因为植物并没有想毁灭我们！”但植物又是怎样在没有大脑，不移动的情况下，完成所有这些不可思议的事情的呢？曼库索说，通过关注植物间的差异性而不是相似性，我们就能学到有价值的东西并发展重要的新技术。这本来是他将在第二天一早在会议上的演讲主题，他称作“生物学启发”。植物智能这个例子将如何帮助我们设计更好的计算机、机器人和网络呢？
曼库索当时正准备和一个优秀计算机科学家协作设计一款基于植物的计算机，模仿分布式计算系统，利用上千根节点处理大量环境变量。他的合作者安德鲁·亚当玛兹基是西英格兰大学非常规计算国际中心的主管，广泛研究黏菌类生物，并挖掘利用它们在迷宫导向以及计算上的能力。（亚当玛兹基研究的黏菌生物是一种变形虫，在计算和存储任意两个节点间最短路径的过程中，能够同时在多个食物源（通常是燕麦片）的方向上生长。他使用这些生物来模拟传输网络。）在一封邮件中，亚当玛兹基说，植物作为生物计算研究的基础，与黏菌生物相比优劣参半。“植物更具有鲁棒性”3他说，“而且还能在很长时间内保持自身形状。”尽管植物生长缓慢，还缺少黏菌生物的灵活性。然而，由于植物已经在“模拟计算机”默默地进行着电子信号的输入输出，他有信心和曼库索最终能够成功利用植物来进行计算任务。
曼库索当时也在和芭芭拉·玛佐莱一起工作，她在地处热那亚的意大利理工大学任职。她原是一名生物学家，后来为了设计曼库索称为“类植物（plantoid）”的一个基于植物设计的机器人而转为工程师。“如果你翻看机器人的历史，基本上就是一个模仿动物行为的历史——类人型或类虫型。如果你想设计一个能游泳的东西，那你就会去观察鱼的行为。不过，试着模仿植物试试？这又要让你做些什么？深入研究一下土壤吧！”利用欧盟提供的未来与新兴技术项目资金，他们的团队正在开发一个叫做“机器化根节点”的东西，使用能够伸长并保持固定的塑料制作而成。它能够慢慢穿透土壤，感知周围环境并随之更改行进轨迹。“如果你想要探索未知星球，送个‘类植物’上去也许是最好的选择”。
曼库索的有关生物启发的演讲中最令人振奋的部分是当他在讲解地下植物网络的时候。他引用了苏珊娜·斯玛德，一名英属哥伦比亚大学的森林生态学家和她同事的相关研究，马库索向大家讲解了森林中的树木是如何利用地下菌根真菌网络与根部链接并交换信息甚至是营养物质而长出漫天交织的枝叶网络的。这个“木维网”（某篇论文如此称呼它），能够使同一片森林中的大量树木能够传递昆虫袭击的警报，还能够传递二氧化碳，氮元素以及树木所需的水份。
当我给斯玛德打电话的时候，她向我描述了她和她的同事们是如何在隐形地下网络中追踪养分和化学信号的。她们向冷杉树中注射了碳的放射性同位素，然后使用包括盖革计数器在内的各种传感技术跟踪该同位素在树系中的扩散路径。在几天之内，大量放射性碳元素传递到了别的树。30平方米范围以内的每棵树都连接到了这个传播网络之中。最年长的树充当了交换枢纽，有些树甚至有多达47处连接点，而整个森林所构成的线图则像是一副航空线路图。
营养运输模式展示了“母树”如何利用网状系统给背阴处的幼苗提供养分（这些幼苗因“血缘”被明显地认出来），一直供到这些幼苗长得足够高了，能够触到阳光了。同时，另一个有力的例证是植物的协同作用。西马德发现，利用真菌网络，冷杉树和白千层属桦树在整个季节中进行养分贸易。当落叶植物有多余的糖分时，就会提供出来帮助常绿植物克服“歉收之年”。对整个森林系统来说，这种土壤下互助“经济”行为的价值应该能够改善整个森林的健康，进行更充分的光合作用，以及在面对生态紊乱时有更好的恢复能力。
谈话间，曼库索将某一地下森林网络的脉络结构的幻灯片和互联网络结构图放在一起比较，以暗示，在某些方面，前者可能更有优越性。他说：“植物群创造出了能够自我维持，自我调控，自我修复的可延展性网络结构。就是植物群！”
当我聆听曼库索娓娓道来我们足下方寸土地间蕴藏着的无边奇迹，这让我突然感到植物却有某种生命奥秘，甚至这要比汤普金斯和伯德的著作更灵异，更奇幻。大部分人想到植物，从某种程度上说，即是植物本身——它们不过是从简单的，人类进化史前那儿来的老玩意儿。但对曼库索来说，植物掌握通往未来之门的钥匙，未来的系统和科技将依靠网络化，去中心化，模块化，迭代化，冗余化而组织起来。同时，也是绿色化的——即用光能自我滋养。“植物是现代性的伟大象征。”或者应该是：植物没有大脑才是其优势所在，也许人类最有价值的灵感要从它们那儿获得。
曼库索在温哥华的一次晚宴中说，“自你上次在佛罗伦萨登门拜访后，我偶得一句出自卡尔•马克思的话，并沉醉其中：‘一切坚实的东西终将烟消云散’，任何时候我们所构建的任何东西，皆得益于人类自身的架构。所以这将是一个坚实的结构和中心，但又由外而内的脆弱。这就是这句话的内涵所在——‘一切坚实的东西终将烟消云散’，所以问题是：如果人们能够想的出什么东西是全然的异类，这东西不是植物又是什么呢？”
【注释】
1.“空中吊钩”这个翻译，见方舟子翻译的丹尼尔·丹尼特著的《万能酸》。
2. 脑嫉妒，是一种通过像参与者展示他的脑部扫描，显现他脑部的残缺以刺激参与者对于一颗健全大脑的嫉妒心而改变生活习惯，健康生活的新手段。此处意指植物学家“嫉妒”和羡慕动物所拥有的大脑而不得，为之更为奋发努力进行研究的情形。
3. 鲁棒是Robust的音译，健壮、强壮、坚定。鲁棒性就是系统在外部环境不停变化下维持正常状态的稳定性。