一门有趣的新科学
忘了是在哪本书里,我了解到植物根系和真菌会彼此联系起来,构造一张庞大的、灵活的信息交换网。这样的表述实际上带来了许多问题,只是当时未及深思:信息交换这一行为,是其背后一连串行为和需求的一个表现——围绕着它,一个生命将要收集、理解信息,并且根据信息作出选择、采取行动;同时,也意味着一群生命能够识别敌我或至少是我们与“他们”,以更复杂的方式调整自己与其它个体的关系。能做到上述事情并不意味着拥有“智慧”或进行“思考”,但是,这已经足够我们从零出发重新理解植物。
帕科·卡尔沃(Paco Calvo)的《植物会思考吗?》Planta Sapiens: The New Science of Plant Intellìgence,意在倡导一种关于植物智能的新科学。之所以称为“倡导”,是因为这种科学还处于萌芽阶段,不论社会大众或科学界,都还不习惯将植物视为具有灵性或能够思考的生命,像看待黑猩猩、海豚、乌鸦或大象一样对待植物。为此,卡尔沃尝试解决以下几个核心问题:
1.植物具备拥有智能的基本条件吗?如何界定智能及其基本条件?
2.在该框架下如何开展研究?即使植物真的具有智能,那是人类能够理解和把握的吗?(我们有没有聪明到能理解植物有多聪明)
3.此种新科学的必要性、重要性和发展前景。
就上述三个问题来看,本书大体成功。如果读者以严格的科普作品来提出要求,他们可能会略感失望,因为书中部分内容还属于猜测、推理和愿景的范畴,没有人可以确保它们一定真实正确。从根本上讲,我们并不如自己默认的那样清楚地了解生命的智慧、思考和理性,科学家们依然在争论身-心问题、大脑和神经系统的涌现问题、适应性行为和认知-行为之间的区别……正是在这模糊地带,卡尔沃所设想的植物神经生物学才可能得到一条出路。
本书第一部分“换一种眼光看植物”提供了一个可读性强、激动人心的宏观纲领。先从人们日常生活中、科学研究中对植物的普遍忽视(“植物盲”)出发,卡尔沃要求我们放慢速度、转换视角,去关注身边的和实验室中的植物,摆脱我们身为动物先天自带又后天强化的那种对快速运动物体的视觉聚焦,并且意识到植物的神经系统可能是分布式的,重点在地下的根系“头部”而非地上的“屁股”(尽管这说法有点过于“动物中心主义”)。作者有力地表明了植物不仅具有综合信息、形成某种记忆、采取行动和彼此进行沟通的需要,而且实际上也是这么做的。通过重新阐释“智能”概念,作者得以将自达尔文以来的植物行为研究拔擢到“植物神经生物学”的框架中来理解。藤本植物和具有向阳性的植物(比如向日葵)构成了植物行为的一类典型代表,它们小心翼翼地控制着茎部两侧细胞的水分差异,确保自己能够成功攀附其它物体,或者始终面向太阳,即使在深夜也要为此做好准备。此外,植物也能够对自己的生长模式实施不可逆转的改变,从而做出长期而缓慢的动作;或改变自己生产的化学物质,由此改变生理特性。我们都知道植物趋光,却很少将之视作植物“有意识”的行为,因为我们已经预先将其解释为“本能”或铭刻在基因中的适应性行为。下一个问题就是,哪些行为是经由认知-判断-行动做出的,哪些是“自动机”呢?
第二部分“对植物智能的科学研究”介绍了植物智能的软硬件设施及其“综合”为智能的可能途径,并且提供了大量有趣的研究案例。植物不仅具有动物常用的各种神经递质,包括乙酰胆碱、儿茶酚胺、组胺、血清素、褪黑素、谷氨酸和GABA等等,而且也能够传递电信号,保障根系和茎叶之间的协调配合。另一方面,植物面临的外界环境比我们通常想象的更为复杂,光、重力、水源、白天长度和季节变化、湿度、振动情况、盐浓度、营养物质随时间的变化、土壤中的微生物、邻居的竞争、被吃掉的风险、风、温度等等要素必须综合考虑,有时它们甚至会采取灵活的策略。可惜,目前观察到植物“做出选择”的实验还不多,可重复性也不好。我们大可对实验前景持乐观态度,卡尔沃亟需解决的是更大的问题:怎样将植物的行为与其内部活动联系起来,怎样认定这种联系可称之为一种“智能”?公允地说,这不光是卡尔沃或植物神经生物学的问题,我们至今还不能很好地在人类身上解答这类问题呢,何况是动物、植物和微生物。
以经验实证为基础的科学部分到此结束,第三部分“长出果实”更多地处理了对植物“思考”方式的一种想象和推理,尤其是人类如何理解植物的生活与行动。此外,卡尔沃将植物的生活方式和行动模式与AI、太空探索等联系起来,颇具创意,比如提议在月球和火星探索中践行“植物模式”:与其在这些星球伤痕累累的地表上艰难移动,不如像植物一样扎根大地,往深处和广处生长蔓延。植物伦理学?听起来十分浩大,但过于遥远。
总之,本书介绍了一门草创不久的新科学“植物神经生物学”,倡导社会公众予以更多关注,科学界予以更多支持。全书思想观念可取,从“植物盲”起手,要求我们转变看待植物的视角和方法,讲得深入浅出、妙趣横生;研究方法有益,对动物中心主义的问题,尤其是动物-运动-智能的传统关联予以有力回应,介绍了关于植物运动、感知、选择的许多实验和观察方法。缺陷是写了太多宣传性内容,经验材料和理论猜想时有混淆掺杂,在实证研究取得进展前就急于推广新的伦理学。