植物有大脑吗？
有记忆吗？
植物能表达自己的“意识”吗？
带着疑问，小农邀请到了来自中国农业科学院农业基因组研究所的邬倩副研究员，请她为大家讲解植物的浪漫“意识”。
植物能否感知环境？可以。植物虽然没有大脑，但是它们有很多种感知器官，可以感知光、温度、水分、重力、化学物质等多种环境因素。
植物有意识吗？意识这个词，与感知有很大的差异，是一个多学科概念。意识我们都知道，它是从动物里面来的，我们说人有意识、动物有意识，但要是把意识放在植物上的话，是需要一些条件的。
比如说，大脑是意识活动产生的基础，人或者动物都是通过大脑的神经中枢去控制行为的，而植物很显然是没有大脑或是类似的结构特征的。但是植物有很多跟动物意识类似的行为，所以我们才把它叫做“植物意识”。现代研究认为植物它在某一种程度上也是有意识的。
植物的“意识”有哪些？意识是人脑对刺激的反应，简单来说可以分为两个部分，一部分是感知，另一部分做出反应。
人或动物都有中枢神经系统，比如人被开水烫，或者被打了一下的时候，会感到疼痛、会下意识地躲闪，这是大脑感知到不同的刺激而做的不同反应，也就是人的意识。
这个反应非常迅速，那是因为刺激被感知后，能够迅速激活中枢神经系统的神经元细胞产生并传递电信号，这种电信号也称动作电位，能以每秒数米的速度沿神经元细胞的突触传递，突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。
比如说人在感受到刺激之后，会有一些神经递质的释放，神经递质结合一系列的受体，打开离子通道，这些通道的作用就是在神经元细胞上传递电信号，这种电信号就会表现成外在的一些反应，也就是前面提到的下意识做出来的一系列反应。
回到植物上来说，植物意识的表现方面就是一些植物具有类似于动物神经中枢系统的功能单元。
比如说一些植物具有维管组织，维管组织里的筛管细胞首尾相连，与动物神经元细胞的的突触连接类似，且在植物细胞中也发现了很多动物中类似的神经递质类物质和相应的受体，也能介导电信号的传递，所以这也就是为什么说这个植物有意识，就是因为它虽然没有大脑，但是它具有类似功能的维管组织，通过维管组织传递系列信号，从而使植物对外界产生不同的反应。
植物既然有意识，
那它们如何向外界进行表达呢？
又是如何接收同类发出的信号的？
关于植物与外界的交流
植物会动吗？植物与外界环境中的植物、动物或者是一些其他的自然条件是有交流的。
与人或其他动物不同，植物虽然没有“腿”，但是当它在面对风吹日晒雨淋、虫子或其他动物侵袭的时候，也会产生属于它自己的适应性机制。所谓“植物不能动”，只是一个相对的概念，它虽不能像人一样“长出腿跑了”，但是它在某种程度上它其实也是“会动”的。
以含羞草为例，在自然界中，当含羞草感受到触碰时，叶子闭合、枝条下垂，其实这就是一种典型的自我保护反应。含羞草蜷缩起来之后，有助于更好地抵御风吹日晒雨淋等自然现象，由于接触面积变小了，即便虫害来袭，也无法很好地在上面着陆或啃食，所以这个就是含羞草在遇到环境变化时产生的一种巩固自身的机制。
再比如捕蝇草等一些食虫植物，当小飞虫落到它的叶子上，触碰到叶片上的“小机关”后，这个捕蝇草就会做出反应。有趣的是，一次触摸并不会导致陷阱关闭，只有在合适的时间间隔内被触碰到两次，捕虫夹才会闭合，这两次触碰都会有动作电位的产生。这就是植物与环境之间的一些交流。我们将这些食虫植物以及含羞草统称为“会动的植物”。
植物通过什么方式“交流”？我们知道，大多数的植物不具有明显的动作特性，但并不代表它不会动。
有很多科学研究，通过实验观察到，植物在与环境交流的过程中，做出保护自己的一些机制。他们的交流方式有很多种，比如释放化学物质。有些植物可以通过释放芳香物质，吸引传粉者或种子传播者，以促进植物的繁衍。有些植物可以通过释放警告物质，驱赶食草者或诱导邻近植物，以增强植物的防御等等。
还有就是植物电信号方面，它是一种非常重要的、快速的植物与环境之间交流的一种信号。
有一个非常有意思的研究，就是将含羞草与另一棵植物连在一起，用火烧或是用力戳这棵植物，含羞草感受到前一棵受伤后散发出的“信号”之后，也会跟着闭起来。
这就是植物与植物之间交流的一个典型的例子，交流的媒介就是植物的电信号，植物能够产生电信号并且传递到旁边的植物，而使其它植物也产生同样的反应。旁边的植物自己不用去感知，通过传过来的电信号就能判断出该怎么做。
植物在应对不同的胁迫或是与环境交流的过程之中，会有不同的语言吗？这个的答案是会。
在2023年的时候《细胞(Cell)》发表了一篇有关植物语言的文章。科研人员用麦克风收集了植物在不同条件下发出来的声音，例如干旱、切割等情况。
收集完声音之后，研究团队通过对比声音的频率，发现它们的频谱并不相同。专家认为，这些不同的声音，就可以理解为植物的“语言”。
植物发出的“声音”与人说话相似，都是通过空气频率的震动传播的，但由于植物所发出声音频率是处于超声波的阶段，无法被我们的人耳所接收到，所以我们会认为植物“很安静”无法发声。
科研人员把声音通过软件进行频率处理成能被人耳听到的声音后，发现植物在不同外界条件下发出的声音确实非常不同，但是这些声音具体是什么意思呢？目前还没有被破译出来。
那植物是“话痨”吗？没事就想说点啥？还是只有受到侵袭才“发声”？是！植物并不是受到特定的环境刺激后才会发生这样的反应。植物的电信号也是植物的“语言”之一。
研究发现，在植物的生长过程中，它也会“发声”。植物的生长，从最开始的一粒种子到最后成长成一棵参天大树，或者是一棵非常大的植物。它在整个的发育周期里，也有电信号变化的，但是这些信号到底代表着什么意思，科学家并没有得出确切的结论。
植物在生长发育过程中的电信号
(来源：Damineli et al., 2022)
植物有记忆吗？仍以植物被虫咬为例，如果植物第一次被虫子咬，产生出电信号，这个电信号就会引起这个植物产生一些防御外界的反应，比如说它产生有毒的物质，或是自身产生一些变化来保护自己。所以当下一次再有其他的类似的虫子来啃食它的时候，它就会有更多更完善的自保的机制，变得不那么容易被啃食了。
就是因为有这种记忆，从而使植株产生了防御机制，所以当二次侵害袭来的时候，它就没有那么容易再去侵害这个植物了，所以科学家们都认为植物是有记忆的。
真是没想到，
植物们竟然如此“聪慧”。
专家还说，在对电信号的研究中，
还应用了AI的技术，
希望可以解码出植物在干旱、虫咬等情况下的电信号，
并建立不同的模型，
应用到农业生产中去。
这样就可以精准预测出植物的生长情况，
了解植物的需求，
是否有人工调控的必要，
做到灾情早预测早干预。
本期科学审核：中国农业科学院
农业基因组研究所 邬倩
通讯员：马昕怡
