序

這讓我認識到，植物和動物之間的基因差異並不像我原來想的那麼大。就在我自己的研究課題從植物對光的反應演化為果蠅的白血病之時，我開始探索植物生理和人類生理的相似之處。我發現，儘管沒有植物知道如何說「西蒙爾，喂我！」但的確有很多植物「知道」不少東西。

自《植物的祕密生活》掀起巨大的媒體風浪到現在，已經過去了40多年，在這期間，科學家對植物生命現象的理解已經大大加深了。在《植物知道生命的答案》這本書中，我會探究植物生物學的最新研究成果，論證植物的確具有感覺。這本書並不打算對現代科學中植物感覺這個題目進行詳盡而全面的綜述；那樣將會使本書變成一本除了最專業的讀者以外沒人能看得下去的教科書。相反，在每一章中我著重論述了人類的一種感覺，並把人類的這種感覺與植物的類似感覺相互比較。我描述了感覺資訊是如何被感知的，它是怎麼得到處理的，以及對植物來說這種感覺的生態意義何在。在每一章中，就所討論的感覺，我還同時提供了歷史的和現代的理解視角。

《植物知道生命的答案》第一版出版至今已有五年了。這五年間，人們對植物感覺的興趣有了很大增長。正因為植物生物學領域的科學發現速度非常快，我在現在這個增訂版中才得以寫進很多和第一版中的結論全然相反的突破性內容。以前，有關植物感覺的興趣在很大程度上具有偽科學特性，因此遭到受過嚴肅訓練的科學家連聲痛斥；然而對於現在的科學共同體和大眾媒體來說，這都是過去的事情了。儘管現在存在國家孤立主義，但令人鼓舞的是，植物如何對環境做出反應這個問題在全球激起的興趣也與日俱增。《植物知道生命的答案》在北京、慕尼黑、聖弗朗西斯科和首爾都成了暢銷書，充分說明理解我們這些綠色鄰居實在是普世的願望。

20世紀90年代，在我還是耶魯大學一位年輕的博士後時，我就開始對植物和人類感覺的相似性懷有興趣了。我本來很想研究一種植物特有的、和人類生理不搭界的生物學過程（我家已經出了六位博士了，全都是外科醫生，這很可能是我對這一環境狀況做出的反應）。於是，植物如何用光來調節發育這個問題就深深吸引了我。在研究中，我發現了一組獨特的基因，為植物在判斷周邊是光亮還是黑暗時所必需。後來我又獲得了一個完全在我的研究計劃之外的發現：在人類DNA中也能找到同樣的一組基因。這讓我大為驚異。由此就引出一個顯而易見的問題：這些表面上是「植物特有」的基因，在人體內起什麼作用？多年之後，通過大量研究，我們現在知道，這些基因不光在植物和動物體內都存在，而且在二者體內都用來（在其他發育過程中）調節對光的反應！

知道了植物的用處，為什麼我們不花點時間，多了解一下科學家已經在植物身上取得的發現呢？讓我們開始行程，去探索植物內在生命背後的科學吧。首先我們要揭示，當植物在你家後院一動不動地消磨時光時，它們都看到了什麼。

本書並不是另一本《植物的祕密生活》；如果你在尋找那些認為植物和人一模一樣的論述，那麼在本書中你將一無所獲。正如著名植物生理學家阿瑟·加爾斯頓早在1974年指出的，我們必須對「沒有足夠支持證據就提出的古怪說法」保持警覺。他說這話的時候，正是《植物的祕密生活》這本極為流行、卻無甚科學性的書在公眾中流行最廣之時。這本書不光是誤導了容易上當的讀者，更糟的是，還給科學界帶來了一大後果——因為科學家對任何暗示動物感覺和植物感覺有相似性的研究都十分警覺，這便妨礙了有關植物行為的重要研究。

是啊，全世界的人怎能不對植物懷有興趣呢？畢竟，我們的生存完全依賴植物。在用來自緬因州森林的木材建造的房屋裡，我們醒來，倒一杯由產自巴西的咖啡豆烹制的咖啡，套上由埃及的棉花製成的T恤衫，在用塔斯馬尼亞島種植的桉樹製造的紙上列印報告，用汽車把孩子們拉到學校——而這汽車的輪胎由非洲的橡膠製作，使用的燃料則是汽油，也是由億萬年前死去的蘇鐵植物轉變而成。從植物中提取的化學物質可以退熱（想想阿司匹林）或治療癌症（紫杉醇）。小麥引發了一個時代的結束和另一個時代的開始，而其貌不揚的馬鈴薯引發了大規模移民。而且，植物一直在激發我們的情緒，讓我們喫驚：碩大的巨杉是地球上最大的獨立的單一生物體，一些藻類卻躋身最小的生物之列，而玫瑰毫無疑問能讓所有人微笑。

顯而易見，我對「知道」這個詞的用法不合傳統。植物並沒有中樞神經系統；哪一株植物都沒有腦，不能協調來自它全身的資訊。然而，一株植物的各個部位仍然是緊密關聯的；與光、空氣中的化學物質及溫度有關的資訊，持續不斷地在根和葉、花和莖之間進行交換，這樣才能讓植物更好地適應環境。我們不能把人類行為與植物在它們的世界中活動的方式等同起來，但當你看到我在這整本書中使用的那些通常只用於表達人類經驗的語詞時，我希望你能理解我的用心。當我在探討植物看到什麼或嗅到什麼時，我並不是在聲稱植物有眼睛或鼻子（或是能給所有感覺輸入都染上情緒的腦）。但是我相信，這些用語有助於敦促我們以新的方式思考視覺，嗅覺，植物的本質，以及那個終極問題——我們是什麼？

實際上，在你家後院就能找到的花草樹木都具備極為精密的感覺系統，只是你沒怎麼留心罷了。大多數動物能夠選擇環境，在風暴中尋找掩蔽之處，尋覓食物和配偶，或是隨季節變化而遷徙；然而因為植物不能運動，無法移向更好的環境，它們必須有能力抵擋和適應持續變化的天氣、不斷霸佔自己領地的鄰居和大舉入侵的害蟲。因此，植物演化出了複雜的感覺和調控系統，這使它們可以隨外界條件的不斷變化而調節自己的生長。榆樹必須知道它的鄰居是不是遮住了它的陽光，這樣它才能想辦法朝向有陽光的地方生長。萵苣必須知道是不是正有貪婪的蚜蟲打算把它喫光，這樣它才能製造有毒化學物質殺死害蟲，保護自己。花旗松必須知道它的枝條是不是正在被猛烈的風撼動，這樣它才能讓樹榦長得更強壯一些。櫻花樹則必須知道什麼時候開花。

在基因水平上，植物是比很多動物都更複雜的生命，在整個生物學領域那些最重要的發現中，就頗有一些是通過研究植物而獲得的。羅伯特·胡克在1665年使用他製造的原始顯微鏡研究木栓時第一次發現了細胞。在19世紀，格雷戈爾·孟德爾用豌豆得出了現代遺傳學定律。20世紀中葉，芭芭拉·麥克林託克則用玉米揭示了基因的轉座（跳躍）現象。現在我們知道，這些「跳躍基因」是所有DNA的特徵，而且和人類癌症密切相關。還有，我們都知道達爾文是現代演化論的奠基人之一，而他的一些最重要的發現就歸屬於植物生物學這個專門領域，其中有不少發現會在本書中加以介紹。