房裕東

有一位印度科學(xué)家每天在自家院子演奏小提琴，他發(fā)現(xiàn)，在光照、溫度和濕度一致的情況下，長在院子里的植物比長在院子外的植物更茂盛，由此他認為，可能是美妙的小提琴音樂促進了院子里植物的生長。

類似這樣“植物能聽見音樂”，甚至能“聽懂音樂”的說法有很多，但真正關(guān)于植物聽覺方面的科學(xué)研究卻很少，某些“實驗”不過是由音樂愛好者和科學(xué)愛好者完成的。從嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)角度來看，這些“實驗”在條件的控制、對照的設(shè)置等方面都存在一些問題，不能輕易地根據(jù)這些“實驗”來下結(jié)論。

植物聽覺方面的科學(xué)研究始于生物學(xué)家達爾文。達爾文試圖通過對著含羞草演奏大管來促進它的葉子閉合，結(jié)果沒有成功。達爾文在實驗記錄中說，這真是一個“愚蠢的實驗”，他認為植物根本就“聽不見”音樂。

20世紀(jì)60年代，女中音歌唱家雷塔拉克·多羅西的一項研究再一次吸引了公眾的關(guān)注。為了完成學(xué)分，雷塔拉克在音樂學(xué)院進修時選修了“生物學(xué)概論”這一課程，并寫成了《音樂之聲與植物》一書。雷塔拉克堅信，優(yōu)美的古典音樂可以讓自然達到和諧，促進植物的生長；而嘈雜的搖滾樂則會抑制植物的生長。為了證明這一觀點，她選取了幾株不同種類的植物，分別將它們置于滾動播放著古典音樂和搖滾樂的環(huán)境中。幾周之后，她發(fā)現(xiàn)，“聽”搖滾樂的植物生長狀態(tài)明顯變差，葉子萎蔫枯黃；而“聽”古典音樂的植物生機勃勃，綠意盎然。于是她得出結(jié)論：“聽”古典音樂的植物比“聽”搖滾樂的植物長得好。

這個實驗設(shè)計有對照，結(jié)果也與眾人的認知相符，看上去似乎沒什么問題，因此雷塔拉克的結(jié)論一經(jīng)報道就迅速引起了大家的關(guān)注。不過，若是從科學(xué)研究的角度看，這個實驗其實存在諸多問題：實驗前，沒有比較這些植株原本的生長狀況；實驗使用的植株數(shù)量太少，無法進行統(tǒng)計分析；沒有對實驗過程中的水分、光照、溫度等條件進行嚴(yán)格的控制；實驗無法重復(fù)（雷塔拉克自己和其他專業(yè)科學(xué)實驗室都無法重復(fù)相同實驗以得出相同結(jié)論）。因此，雷塔拉克的這一實驗不能算嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)實驗，其結(jié)果也不能說明問題。

還有一個更有趣的實驗——給玉米種子“聽”不同的音樂以觀察種子萌發(fā)率的變化。實驗者將同一批收獲的、遺傳背景完全相同的玉米種子隨機分成三份：一份置于沒有音樂的音箱中，一份置于播放古典音樂的音箱中，一份置于播放搖滾樂的音箱中。幾天之后，實驗者發(fā)現(xiàn)，相比于第一份種子，后兩份“聽”音樂的種子的萌發(fā)率都有了明顯的提高，不過萌發(fā)率的差別并不大。出于嚴(yán)謹性的考慮，實驗者重復(fù)做了這個實驗。這一次他們又發(fā)現(xiàn)了一個小細節(jié)：持續(xù)播放音樂的兩個音箱，表面溫度都比較高。也就是說，實驗中不僅有音樂這一變量，還有熱源這一變量。果然，在將三個音箱的表面溫度控制在相同條件下之后，三份實驗中的玉米種子的萌發(fā)率就沒有了明顯區(qū)別。

實際上到目前為止，符合科學(xué)規(guī)范的相關(guān)實驗均不能證明植物可以對外界的音樂做出反應(yīng)。在科學(xué)上，我們目前仍然認為植物是不具備聽力的。

2012年的一項研究顯示，對著種有玉米的盆的一側(cè)持續(xù)播放同一頻率的聲音，玉米的根尖會朝著聲源方向彎曲，且彎曲程度與聲音的頻率相關(guān)。這項研究能不能證明玉米能聽見音樂呢？其實，包括玉米在內(nèi)的某些植物，之所以會對部分聲音做出反應(yīng)，是由于特定頻率的聲音與植物細胞內(nèi)部的固有頻率相近，從而使細胞整體發(fā)生共振。共振使得細胞的狀態(tài)發(fā)生改變，時間一長，便表現(xiàn)出了肉眼可見的彎曲效果。換句話說，植物并不是主動在“聽”，而是被動感受到“振”，所謂的植物對聲音有反應(yīng)，其實是它被一浪高過一浪的聲波給“振”出來的。

為什么植物不能主動對聲音做出反應(yīng)呢？其實這并不難理解。對于動物來說，聲音是周圍環(huán)境變化的即時信息，動物可以根據(jù)聲音判斷出環(huán)境中是否存在危險，從而決定是躲避還是戰(zhàn)斗；而植物幾乎是不能移動的，對環(huán)境信息做出反應(yīng)也需要相對較長的時間。對植物來說，依賴聲音獲得的即時信息并沒有什么用處，它們自然就不必消耗能量對聲音做出反應(yīng)了。

發(fā)表在美國《細胞》雜志上的一項科學(xué)研究顯示，1000赫茲的正弦波聲音刺激可以增強葡萄培養(yǎng)細胞和田間葡萄漿果皮中的花青素的積累。研究人員認為，之所以出現(xiàn)這種變化，是因為聲音振動刺激了葡萄的細胞膜。聲音振動以細胞膜為目標(biāo)，并通過細胞骨架或離子通道喚起信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)。同時，鈣離子可能作為聲音振動的次要信使，通過磷酸化/去磷酸化將信號傳遞給其他信號蛋白或轉(zhuǎn)錄因子。聲音振動還通過染色質(zhì)重塑調(diào)節(jié)基因表達，被聲音振動激活的基因表達導(dǎo)致了植物的生理和發(fā)育改變。不過，該項研究結(jié)果無法證明與葡萄藤中其他生理變化相關(guān)的任何結(jié)果?？紤]到在田間試驗中，聲音刺激對葡萄的生長發(fā)育并沒有產(chǎn)生負面的影響，所以為了達到增加花青素含量的目的，用聲音對葡萄進行相應(yīng)刺激，可能將成為葡萄栽培中的一項創(chuàng)新型實用技術(shù)。

科學(xué)研究是嚴(yán)謹?shù)模恳粋€結(jié)論都要有堅實的證據(jù)支撐，每一個實驗證據(jù)都要有嚴(yán)格的設(shè)計、精確的對照、多方面控制變量、多次重復(fù)、統(tǒng)計分析等一系列科學(xué)的方法來支撐。并不是所有的實驗結(jié)果都符合我們的預(yù)期，眼見也不一定為實。當(dāng)我們在各種媒體上看到令人或驚訝或驚喜的“科學(xué)實驗結(jié)果”時，首先要想一想這個實驗是不是具備科學(xué)研究的要素，進而判斷實驗結(jié)果到底真實與否。

●丁丁 薦自《百科知識》