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来源：Gizmodo

编译：Olivia、刘俊寰

随着技术的发展，计算机智能已经不是什么新鲜事了，从AlphaGo闪亮登场开始，现在AI已经渗透进了我们的日常生活中。

智能音箱、扫地机器人，甚至是出门打车，AI正在使我们的生活变得越来越便利。

但是你是否思考过，占到了地球生物量80％以上的植物是否具有这种“智能”？

其实，这也是好几个世纪以来，科学家们一直争论的焦点。过去，植物一直被视为无生命和被动的物体，研究人员甚至创造了“植物失明（plant blindness）”一词来指代这种认知偏见，它也在我们的意识中将植物与其他生命体区分开来，也就低估了植物的重要性。

如今，随着新生物技术使科学家能够研究基因表达，过去40年内植物研究蓬勃发展，科学家们这才发现植物是怎样真实地活着的。尽管这条新的启示改变了我们对植物能力的认识，但是植物能否被视为是有感觉的仍然存在争议。

接下来，就和文摘菌一起看看，古往今来的科学家都是如何根据实验提出自己的有效论据的。

正方激辩：在植物身上发现了动物中少见的认知能力

布里斯托大学的植物生物学家Claire Grierson说：“我认为这理所当然是肯定的。它们是极其复杂的生物，一直在很好地适应周围的变化。我们可以从植物上学到很多哲学方面的东西。”

关于植物认知的科学研究，最早可以追溯到达尔文将植物的根与人的大脑进行比较。

从那时起，全世界的研究人员就竞相模仿，从20世纪70年代颇有争议的《植物的秘密生活》（Secret Life of Plants）的出版，该书认为植物可以读懂人类的思想，到2013年Daniel Chamowitz的《植物知道生命的答案》（What a Plant Knows）一书的出版，该书探索了植物敏锐的感知是如何帮它们了解世界的，期间相关研究始终没有中断过。

尽管植物没有中枢神经系统，但一些研究人员正在探索植物学中的神经生物学领域。意大利佛罗伦萨的植物神经生物学国际实验室（LINV）认为，拥有大脑不应该是智力的先决条件。LINV网站上写道，“我们坚信，植物中的看起来很像动物的学习、记忆、决策和智力等的行为，也都应该用同样的词来定义。”

佛罗伦萨大学植物学教授、LINV实验室主任Stefano Mancuso认为，植物具有意识。Mancuso在关于植物意识的案例研究中表明，这取决于他们了解自己的存在、周围环境以及时间流逝的证据。

他引用了著名的物理学家Michio Kaku的话并指出，如果意识是建立自己与空间、他人和时间之间关系的模型的能力，那么植物就必须具有意识。因为它们对化学和物理刺激是敏感的，对他们的竞争对手以及彼此之间是敏感的。Mancuso在他的著作《La Nazione Delle Piante》（“The Nation of Plants”）中写道，植物甚至应该享有权利，文中他为“这个星球上唯一的，真实的和永恒的国家”起草了八篇植物宪法。

悉尼大学植物行为研究员Monica Gagliano对植物意识进行了有趣但颇具争议的研究。2014年，Gagliano测试了含羞草（绰号“怕羞草”或“感应草”）在多次错误警报后改变对威胁（卷曲叶子）的相应的能力。研究人员反复抛下该植物，直到最终植物“学习”到没有真正的威胁并停止卷起叶子（至少在研究小组的解释中）。

这项研究表明，植物在实验后的几个月内都保留了这项习得的信息，体现出比某些动物更长的记忆力。2016年，Gagliano还进行了一项研究，研究表明豌豆能够进行联想学习，即根据关联的提示进行预测，这是一种在动物中都少见的复杂认知能力。

但是，一些科学家对Gagliano的发现有不同的解释。例如，植物的敏感性降低是出于学习以外的原因，比如过度刺激，并提出含羞草实验尚未被复制。如果研究人员倾向于将植物视为智能的（或不智能的），该倾向则会影响他们对研究结果的解释，由此植物神经生物学遭到了科学界的一些成员的严厉批评。

反方反驳：把动物性词汇用于植物这种行为本身就具有误导性

诚然，并非所有学者都喜欢将人与植物进行比较。去年，一组科学家发表了一篇彻头彻尾地激怒了学界的论文，挑战了日渐普及的植物具有意识的观点。标题就说明了一切：“植物既不拥有也不需要意识。（Plants Neither Possess nor Require Consciousness.）”

该论文写道：“在声称植物具有意识的同时，‘植物神经生物学家们’一直去掩盖，为了形成意识，大脑必须达到的复杂结构和功能进化的显著程度。”

这项研究的主要作者，来自加州大学圣克鲁斯分校的生物学家Lincoln Taiz表示：“没有证据表明植物需要并因此进化出了生存或繁殖所需的高能量消耗的心智，例如意识、感觉和意向性。”

对于某些人而言，意识可以归结为语义。无论我们使用的词语是机智的、智慧的还是聪颖的，甚至是有意识的、深思熟虑的，这都归结为我们人类希望通过这些词语来传达的意思和我们对此的解读。

Grierson说：“根据你自己对意识或智能的定义，你可以定义植物做什么、也可以定义它们不做什么。植物利用其大部分基因来感知环境、做出对自己最好的决定并采取行动。我不能说这就是‘意识’或是‘智能’，但这肯定是复杂而有趣的。”

一些研究人员认为，尝试将动物词汇应用于植物的这一行为本身是具有误导性的。

密苏里大学的生物学家Mannie Liscum说：“尽管我们可以将后生动物的行为（metazoan behaviors）和‘意识’进行许多类比，但植物行为与动物行为是完全不同的。这并没有减弱植物研究迷人程度，将植物拟人化也是完全没必要的。”

他认为，诸如“植物神经生物学”之类的短语对于教学而言是“很好的，可爱的术语”，也是很好的隐喻，但它们可能具有欺骗性：植物不能具有神经生物学，因为它们没有神经元。Liscum说：“我认为，一旦植物被赋予了像动物或人类一样的思维能力，那反而会使很多很复杂、很酷的植物消失，对吧？”

诸如认知、智能和意识等词语是人类用来描述人类能力的。华盛顿大学植物科学家Elizabeth Van Volkenburgh说：“其实将这些词用在植物上可能并不是一个好主意，因为植物本来就没有和我们做同样的事情。”曾担任植物信号与行为学会主席的Van Volkenburg认为，“智能”一词可以用“适应性行为”来代替。

实际上，植物出色的复杂性在于它们感知自己所处的环境并以最有效的方式适应的才能，和它们由于无法站立、逃避威胁和寻觅食物而几千年来发展起来的技能。各项研究已发现证据表明，植物可以分辨时间和感知温度、湿度、雨水、磁场、风、阴影、酸度、在地上或地下的竞争和受到的攻击等，而且它们可以通过基因表达和化学变化，使用大量细胞外和细胞内的信号对所有这些输入做出响应。

Liscum说：“讲真的，植物要比大多数动物对环境敏感得多。而它们也必须如此，因为每一个信号可能都至关重要的。”

Van Volkenburg表示，虽然人类有5种感官，但植物可能有多达20种，甚至可能比20要“多得多”。比方说，植物具有嗅觉，但是如果我们要数数植物可以识别出多少种不同的挥发性化合物、它们又可以从中得到什么信息以及它们会如何作出响应，那么这可能会有数百种之多。实际上，植物实际上是通过感知并向空气中释放挥发性化合物和接收并向土壤中释放可溶性化合物来互相交流的，例如：它们通过感知邻居释放的乙烯来判断其是否成熟，进而协同成熟。刚割过的草散发的气味实际上是一种求救信号。

植物通过识别物理接触和对化学物质作出反应来感知威胁和危险。2019年10月隆德大学的一项研究证实了先前的相关研究：植物因接触而受到“压力”，释放出修复损害的化学物质，如茉莉酸、赤霉素和钙。

隆德大学的植物生物学家Olivier Van Aken表示，即使只是喷洒水，也会使拟南芥植物的全基因组发生变化。他说，“被喷洒水后，该植物体内数以千计的基因表达会在20分钟内增加，其中大多数会在治疗一小时后回落。这就像是警钟响了。”研究还表明，某些植物在感觉到毛毛虫对附近植物的咀嚼引起的振动时，会激活体内的化学防御，例如改变芥子油苷和花色苷的水平。

东京科学大学2020年5月的一项研究表明，一些植物（拟南芥，烟草和豇豆（豆角））还会分析天敌的分泌物，例如叶上毛毛虫的唾液。该论文的主要作者Gen-ichiro Arimura教授表示，植物会感知来自捕食者的特定分子并做出相应反应。

在玉米幼苗的例子中，该反应就是释放出吸引寄生的黄蜂（毛毛虫的敌人）的分子来将捕食者赶走。Arimura教授说：“所有生物都必须采取伟大的策略，使其能够存活数千或数百万年，否则他们将被灭绝。因此，我更想说‘不能移动的植物是强壮的’，而不是‘它们是智能的’。”

实际上，我们可能很难证明植物是否可以学习和记忆或有目的地不学习和遗忘，但是一些研究人员认为，植物刻在基因里的“表观遗传记忆（epigenetic memory）”足以使其应付许多存在回忆里的情况。表观遗传记忆被用来将信息传递给后代，可以说类似于文化记忆在人类中的作用。

2020年5月的一项研究发现，当植物产生种子时，它们会清除蛋白质，从而清除蛋白质携带的有关亲本所经历的恶劣环境条件（例如寒冷）的信息，从而使种子能够迁移到新的环境中并无缝适应。植物的遗传系统会大致记住需要遗忘的东西。

2011年发表的论文《植物科学研究中的100个重要问题》的主要作者Grierson认为，在她对该报告进行审核的十年间，很多事情已经完全改变了。Grierson说：“尽管我们已经取得了很大进步，但我们经常会发现一个新的问题，要么我们根本不知道它的到来，要么它比我们预期的要重要得多。”

随着新技术和研究策略在植物研究中的使用，关于植物智能的争论可能会被解决、也可能会被激化，因为科学家需要去解释愈发复杂的数据。随着研究人员对新型分子、基因、影像和人工智能技术的研究，植物科学界可能会出现更多问题。

但最大的障碍可能仍然是我们人类的偏见：我们总是看到我们想要看到的东西，无论它是一个敏感的、有意识的生物，还是仅仅是一条美丽的化学反应链。

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