植物的生理反应与人类有着一定的相似处，而且它们还能对物理世界产生意识，是具有心智的生命。

菜园里的莴苣，一片油绿，看似平静。但植物学家通过实验观察告诉我们，莴苣时刻“思考”的就是，有没有蚜虫在啃食自己的叶子，一旦出现蚜虫，就必须制造有毒的化学物质，把蚜虫统统杀光，这样才能保护自己茁壮成长。在《植物知道生命的答案》这本书里，作者颠覆了人们对植物的传统认知，他根据大量科学实验，提出新的观点，即植物与人有着相似的感知方式，植物有视觉、触觉、嗅觉和方向感，甚至还有自己的意识和心智，并且能够把记忆遗传给后代。

作者是来自美国的生物遗传学家和植物学家丹尼尔•查莫维茨。他在耶路撒冷希伯来大学获得遗传学的哲学博士，目前是以色列特拉维夫大学植物生物科学中心主任。他根据多年的研究成果撰写的这本《植物知道生命的答案》，由世界科普杂志界的先驱品牌《科学美国人》出品，并且在2012年被评选为亚马逊十佳科学图书。

介绍完这本书的概况和作者信息后，下面，我会从这几个方面来给你介绍植物与人类的众多相似处：第一，植物的感知能力；第二，植物的定位系统是怎么运作的；第三，植物在一定程度上具有心智。下面我们就来一个个说明。

第一部分

植物的感知能力，与人类有许多相似性。比如，植物拥有视觉、嗅觉、触觉。和人类相比，它们只是少了听觉和说话的功能而已。

我们来说植物的视觉能力。虽然植物不能分辨出它面前的人是什么性别，但是，作者根据多年来的实验观察，得出了令人震惊的结论：在感知水平上，植物的视觉与人类相比，要更复杂一些。比如，植物能看到紫外线和红外线，还能够觉察到电磁波，而这些，都是人眼根本看不到的。当然，人眼能够看到的东西，植物也能看到。还有，植物能够分辨出什么时候是正午，什么时候是傍晚，也就是说，它们可以感知时间。植物不仅知道光的方向和强度，还能“看到”光的颜色，甚至是光持续的时间。

植物没有眼睛，却具有光敏色素。植物的光敏色素，是一种色素蛋白质，它可以吸收红光，作用就是让植物感受外界的刺激和变化，帮助植物调节生长。从作者给出的实验结果来看，与人类的视觉相比，植物能够看到的光谱的波长范围要更宽更广。由于植物没有神经系统，光信号没办法转化成图像，可是，光信号却能够转化成各种指示，用来调控植物的生长。

作者告诉我们，植物可以通过光，把水和二氧化碳转化成糖类，从中吸收养分。这说明，光对于植物来说，不仅是一种信号，还是获取食物的来源。在以往关于植物的认知里，我们只是简单认为，植物具有向光性，通过作者的讲解，我们才知道，原来植物的视觉功能超级强大，超出我们原先的认知水平，比如，有些喜光植物如果“看到”自己处在阴影里，就会加速生长，这样就能摆脱阴影，让自己接触到更多阳光。蒲公英就是这类典型，长在荫蔽地方的蒲公英，生长速度会更快一点儿，因为只有这样，它们才能接收到更多的光照。

然后，我们再来说说植物的嗅觉功能。与人类不同，植物没有嗅觉神经，但能够产生一种植物激素，叫乙烯，它的作用是帮助植物根据环境情况，调整生长发育过程。人们用语言交流，而植物靠着乙烯沟通。通过这种交流，植物就会对自己的生长状态，随时进行调控。作者认为，植物对乙烯的感应能力，就类似于人类的嗅觉。植物不会说话，却能感应其他植物释放的激素。比如，把一个还很硬的牛油果跟一根成熟的香蕉都放进纸袋里，那么牛油果就会变软。再比如，只要划破几个成熟的无花果，那么整串无花果就会跟着成熟。这些例子都说明，植物“嗅到”乙烯以后，可以做出相应的生理调控。

这种“嗅觉”功能对植物的生长具有两个作用：一是植物可以在干旱或其他恶劣环境下，对生理状态做出相应的调整；二是如果遭到病虫害，植物释放出气味，其他植物通过“嗅觉”，嗅到这种信号，就会赶快把自己保护起来，通过增强抵抗力，避免遭受病虫害。比如棉豆这种群居植物，如果有一株棉豆遭受病虫害，它就会发出一种气味，其他的棉豆嗅到这种气味，就能提前做好防病准备。虽然植物没有嗅神经，但依然能够察觉空气里的挥发物，并且，还能把挥发物的信号转化成生理反应，这就说明，植物是具有嗅觉的，只不过是通过与嗅神经不同的方式，对挥发物信号做出反应。

接下来，我们再说一下植物的触觉。从前，我们认为植物是没有触觉反应的。作者却提出，植物的触觉能力，比人类更灵敏，并且，在感知触碰的时候，植物和动物的反应具有许多相似的地方。这是因为植物和动物一样，都具有电化学信号传递机制，也就是说，植物在受到触碰的时候，会出现电运动现象。电运动，是植物细胞内部的一种电子运动，它的作用在于引起植物细胞的收缩，让植物像高等动物一样进行活动。比如，在伯顿·桑德逊观察捕蝇草的实验里，就检测到植物的这种电运动现象，和动物神经的活动非常相似。还有，含羞草被碰到时，它的叶子一动一动的，也是植物具有触觉反应的例子。植物具备的感受器，与人类皮肤中的机械感受器相似，受到触碰以后产生的反应，是为了判断环境、适应环境、调节成长发育。

最后，我们说一下植物的听觉。之前，有一些针对植物生长的实验，试图说明在某种程度上，音乐对植物的生长具有一些作用，比如，在高雅柔和的音乐中，植物会生长得更旺盛，在嘈杂混乱的声音下，植物会出现生长停滞，甚至枯死的结果。但作者通过近年来的实验观察得出结论：对植物生长起决定因素的，并不是哪种音乐，而是热量。换句话说，“音乐决定植物的生长”这种论调，已经被作者证明是伪科学。

作者又通过实验，证实植物的基因中，有一种被称为“聋子基因”。也就是说，植物具有的这种基因，与导致人类耳聋缺陷的突变基因有着一定的相似性。这也说明，植物不具备听觉。植物含有“聋子基因”的发现，让我们对植物的生长产生了新的认知：不论对植物播放什么音乐，它们都没有感觉，而有些植物，在某种音乐下生长得好，并不是音乐对它们有作用，而是播放音乐的扬声器产生了热量，这个热量才决定了植物种苗的萌发效率。比如，用万寿菊种苗进行的实验里，不论对它们放什么音乐，万寿菊种苗的生长都没什么影响。反倒是把扬声器与万寿菊做了隔离，控制热量对种苗的影响，种苗的萌发率才明显降低。

这是为什么呢？作者举了个例子：植物属于固着生物，它们既不能随着季节迁徙，也不能在危险出现时逃跑，所以说，声音信号对它们来说是毫无意义的。既然如此，那么有没有听觉，对植物来说也就无所谓了。

这就是今天给你说的第一个内容：植物的感知能力。我们来总结一下：植物具有视觉、嗅觉和触觉。虽然没有神经系统，但是植物的视觉系统功能比人类的还要强大，能“看到”人眼看不见的光线和电磁波。在以往的常识里，人们只知道植物具有向光性，其实，植物把光当作信号，也当作食物。植物的嗅觉和触觉，都是为了根据环境，做出相应的调控，让自己生长得更旺盛。比如，某棵植物出现虫害，就会释放出只有植物才能“嗅到”的气味，其他植物感应后，就可以做出防御病虫害的准备。再比如，植物受到触碰以后，就会产生电脉冲，正是这种电活动，对植物的发育进行了调控。植物没有听觉功能，因为植物的基因里，有一种“聋子基因”，它与导致人类出现听力障碍的突变基因，具有一定的相似性。

第二部分

下面，我们来说说植物的定位系统是怎么运作的？作者先是引述了托马斯·安德鲁·奈特做过的一次实验：把蚕豆幼苗沿着不同的方向，紧紧绑定在木板上，这些蚕豆幼苗的根尖，朝着任何方向。然后呢，就施加外力，让这些木板用较快的速度旋转。实验结束以后，奈特发现，在离心力的作用下，植物的根，是向着离心力的方向生长，植物的茎，向着相反的方向生长。这说明植物能对离心力做出反应。还有一个实验，是把植物幼苗上下倒着放，结果呢，植物幼苗的根就重新定向，向下生长。可见，植物对重力也能做出反应。

那么，这两个实验结合起来，说明了什么呢？它们一起证明了植物能够感知外力，并且能对外力做出反应。这是因为，在植物的根尖和内皮层中，分布着一种植物细胞团，在这种细胞团内部，含有一种致密球状结构，它们起着重力感受器的作用。所以，这种致密球状结构被植物学家称为“平衡石”，它和人类耳朵里的耳石起的作用一样，都是为了感知重力，然后才能进行定位。为了验证平衡石的重要性，科学家们通过磁场，改变植物细胞内平衡石的位置，结果这些植物全部偏向一侧生长。植物的这种习性，被称作“向地性”。植物的这种向地性，一直被人们当作是地球重力的影响。

在以前的认知里，人们习惯把植物看成是静止的生命，是受外力摆弄却被动生长的。在延时摄影技术还没得到应用时，达尔文就已经通过长时间的观察、测量，发现植物在做一种重复性的“螺旋状摇摆运动”。螺旋状摇摆运动，是指植物的一种转圈摇摆的姿势，就像陀螺转圈一样，达尔文把这种运动称为“回旋转头运动”。他在实验里，观察了蚕豆苗、野甘蓝、草莓和郁金香等植物，发现它们在生长过程中，都跳着这种转圈摇摆舞。植物的这种运动轨迹，说明植物在生长的同时，也做着一种有规律的运动，说明植物不是被动生长，它们知道自己在空间中的位置，不然，它们的运动轨迹就不会具有规律性。

对于植物的这种运动方式，科学家提出两种对立的假说来分析原因：达尔文认为，这种运动，是所有植物的本能，他又进一步推测，植物是具有运动能力的；但是，另外两位植物学家伊斯雷尔森和约翰森，他们猜测地球重力才是植物进行运动的原因，植物本身是没有运动能力和运动意识的。

这两种对立的假说，说的问题无非就是植物的回旋转头运动与重力有没有关系。虽然这两种假说提出的时间比较早，可是，直到最近几年，国际空间站的功能健全以后，才有条件进行相关实验。实验证实了达尔文的猜想是正确的，因为，在空间站几乎失重的条件下，植物仍然呈现出螺旋状运动。这就说明，重力只是植物回旋转头运动的促进条件，而不是必需条件。植物做螺旋状运动，确实与植物的内部构造有着重要关系。有了感受器提供信息，不管有没有重力，植物都在做着螺旋状运动。只不过，在重力条件下，这种螺旋状运动的幅度会更大些。那么，这个实验的结论，又说明了什么问题？说明植物对重力做出反应的方式和人类相似，都依赖于感受器提供信息，这样才能确定方位、保持平衡。也就是说，植物的定位系统，是依靠细胞内部感受器来运作的。

作者沿着这几个实验的结果，又进行了一番推理，他认为，植物从来就不是被动地活下去，它们能感知重力、离心力，还能主动地进行生长阶段的调整，而且，植物细胞内部的平衡石还具有感受重力的作用。所以，植物对于自己的空间位置是具有意识的，它们能够分辨出上和下，说明植物是有方向感的。比如蚕豆苗就是个例子，就算是把它倒过来放置，它的茎也会朝着地面生长。

这就是今天给你说的第二个内容：植物的定位系统是怎么运作的？我们来总结一下：根据科学家们做过的经典实验，我们已经知道，植物不仅具有方向感，而且能对离心力、重力等外在环境做出相应的调控。并且，重力不会对植物的回旋转头运动产生必要影响。在植物细胞内部，存在一种平衡石，它的作用和我们耳朵里的平衡感觉器一样，这个平衡石还能帮助植物进行定位。

第三部分

判断生物是否具有心智，首先得看它是否具有记忆能力。作者提出植物具有一定程度的心智，就是以实验观察作为基础，从中得出结论：植物具有形成记忆、保持记忆、提取记忆这样的过程。我们用捕蝇草的“捕猎”过程来举例吧。最开始，有物体碰到刺毛时，捕蝇草就会对这个信息形成记忆；然后，捕蝇草会把这个信息储存几秒钟时间，这是保持记忆的过程；最后，如果第二根刺毛被触动，那么这个信息就会重新获取，这是为了提取记忆。

作者通过一系列实验告诉我们，植物发出的神经信号，与所有动物的神经信号存在着极大程度的相似性，当然，这也包括人类在内。亚历山大·沃尔科夫在实验中，对捕蝇草使用了一种化学药剂，这种化学药剂，同样也能抑制人类神经信号的通路。之后，不管怎么触碰捕蝇草的刺毛，捕蝇草都不会出现关闭捕虫器的反应。这就说明，植物的短期记忆能力，是靠着电信号起作用的，对人类神经元起抑制作用的药剂，也对捕蝇草等其他植物产生作用，可见，植物与人类的相似点是非常多的。

又比如，植物记忆涉及的机制，在人类记忆中也有涉及。举个例子，电化学梯度是人脑神经连接的必要条件，而植物细胞也是通过电流来传递信息的，这个电化学梯度，就像细胞内部的通路一样，是用来传递信息和感觉的。再比如，人脑中有一种信号转导系统，它在神经通讯、记忆形成等方面起着重要作用，其实，植物也含有这种信号转导系统，它的存在也是为了在细胞间进行信号转导。可见，植物细胞间的信号转化方式，和人类神经元之间的通讯方式是非常类似的。

植物记忆与人类记忆的另一个相似点是，植物的记忆也能够“遗传”。人类的记忆，通过书籍资料等可以实现遗传，植物的遗传，靠的是细胞记忆的表观遗传机制，这种机制能够在一个生物体内，从一个季节传到另一个季节，还能够从上一代传给后代。比如，上一代在外界胁迫之下，形成了对胁迫的记忆，它保持了这种记忆，并且传给了后代，后代从这种记忆中提取信息，然后就能够做出相应的反应。这种反应，突出表现在两个方面：一是遗传变异的增加，二是后代对外界的胁迫变得更有忍耐力。简单来说就是，上一代记住过去的病虫害和天气条件，把这些“记忆”遗传给后代，这样，后代在恶劣的环境下，也能比上一代生长得更好，因为后代能根据遗传下来的记忆，改变当下的生理状况。

可见，植物具有储存和提取生理信息的能力。那么，植物是否具有智力呢？其实，关于植物存在智力的可能性，之前就曾经被人提出过，但是作者认为，植物是一种无脑生物，而智力是针对有脑生物来说的。所以，作者比较赞同的观点是：植物具有和人类相似的感知能力，能够对物理世界产生意识。也就是说，植物具有一定的心智和意识，并且，植物意识的运作过程，与人类是相似的。比如，在华盛顿的4月和9月，虽说白天的光照时间差不多，但是樱花树却不会选择在9月开花。因为它知道，假如在9月开花，那么果实就不会完全成熟，秋天过后，马上就是寒冬了，果实都给冻僵了。所以，樱花树通过感知环境以后，就开始自觉调整开花时间。这就是植物具有心智和意识的表现。

除了上面说到的这些，作者提出的关于植物的全新认知，还让我们看到，我们与植物之间具有相同的生理特性，这是因为，我们与植物有共同的早期遗传史。而人类与植物经过大约20亿年的分别演化路线后，才形成了现在的这种结局。

这就是今天给你讲的第三个内容：植物在一定程度上具有心智。我们来总结一下这部分内容：植物细胞间的信号转化方式，和人类神经元之间的通讯方式，具有惊人的相似性。植物具有记忆能力，并且，存储的记忆内容还能遗传给后代。后代能够根据记忆内容，改变当下的生理状况，从而生长得更好。虽然植物与人类在感知物理世界方面，具有非常多的相似之处，但是植物没有大脑，所以不具有智力。不过，植物的种种表现说明，它们具有意识和心智，并不是低等生命。

再来系统回顾一下

第一，植物具有视觉、嗅觉和触觉。植物的视觉系统功能非常强大，能“看到”人眼看不见的光线和电磁波，并且把光当作信号和食物。植物的嗅觉和触觉，是为了根据环境做出相应的调控。虽然植物没有神经系统，但受到触碰以，会产生电脉冲，正是这种电活动，对植物的发育进行了调控。植物没有听觉功能，因为植物带有一种“聋子基因”，它与导致人类出现听力障碍的突变基因具有一定的相似性。

第二，从科学家们做过的经典实验中，我们对植物得出新的认识，植物不仅具有方向感，而且能对离心力、重力等外在环境做出反应。重力不会对植物的回旋转头运动产生必要影响，而且，植物可以主动进行有规律的运动。在植物细胞内部，存在一种平衡石，它的作用和人类耳朵里的平衡感觉器一样，都是用来感知重力的，并且，这个平衡石还能帮助植物进行方向定位。

第三，植物细胞通过电流来传递信息，这与人脑神经元之间的通讯方式非常相似。植物具有记忆能力，存储的记忆内容能遗传给后代。后代根据遗传下来的记忆，能够改变当下的生理状况，从而生长得比上一代更好。植物与人类在感知物理世界方面，具有许多相似的地方，但是植物没有大脑，所以不具有智力。不过，通过近年来的实验证实，植物是具有意识和心智的。