植物真能聽見音樂？

房裕東

有一位印度科學家每天在自家院子演奏小提琴，他發現，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，但真正關于植物聽覺方面的科學研究卻很少，某些“實驗”不過是由音樂愛好者和科學愛好者完成的。從嚴謹的科學角度來看，這些“實驗”在條件的控制、對照的設置等方面都存在一些問題，不能輕易地根據這些“實驗”來下結論。

植物聽覺方面的科學研究始于生物學家達爾文。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注。為了完成學分，雷塔拉克在音樂學院進修時選修了“生物學概論”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境中。幾周之后，她發現，“聽”搖滾樂的植物生長狀態明顯變差，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。

這個實驗設計有對照，結果也與眾人的認知相符，看上去似乎沒什么問題，因此雷塔拉克的結論一經報道就迅速引起了大家的關注。不過，若是從科學研究的角度看，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；實驗使用的植株數量太少，無法進行統計分析；沒有對實驗過程中的水分、光照、溫度等條件進行嚴格的控制；實驗無法重復（雷塔拉克自己和其他專業科學實驗室都無法重復相同實驗以得出相同結論）。因此，雷塔拉克的這一實驗不能算嚴謹的科學實驗，其結果也不能說明問題。

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，實驗者發現，相比于第一份種子，后兩份“聽”音樂的種子的萌發率都有了明顯的提高，不過萌發率的差別并不大。出于嚴謹性的考慮，實驗者重復做了這個實驗。這一次他們又發現了一個小細節：持續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率就沒有了明顯區別。

實際上到目前為止，符合科學規范的相關實驗均不能證明植物可以對外界的音樂做出反應。在科學上，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持續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。這項研究能不能證明玉米能聽見音樂呢？其實，包括玉米在內的某些植物，之所以會對部分聲音做出反應，是由于特定頻率的聲音與植物細胞內部的固有頻率相近，從而使細胞整體發生共振。共振使得細胞的狀態發生改變，時間一長，便表現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，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呢？其實這并不難理解。對于動物來說，聲音是周圍環境變化的即時信息，動物可以根據聲音判斷出環境中是否存在危險，從而決定是躲避還是戰斗；而植物幾乎是不能移動的，對環境信息做出反應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了。

發表在美國《細胞》雜志上的一項科學研究顯示，1000赫茲的正弦波聲音刺激可以增強葡萄培養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，并通過細胞骨架或離子通道喚起信號轉導級聯反應。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錄因子。聲音振動還通過染色質重塑調節基因表達，被聲音振動激活的基因表達導致了植物的生理和發育改變。不過，該項研究結果無法證明與葡萄藤中其他生理變化相關的任何結果。考慮到在田間試驗中，聲音刺激對葡萄的生長發育并沒有產生負面的影響，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刺激，可能將成為葡萄栽培中的一項創新型實用技術。

科學研究是嚴謹的，每一個結論都要有堅實的證據支撐，每一個實驗證據都要有嚴格的設計、精確的對照、多方面控制變量、多次重復、統計分析等一系列科學的方法來支撐。并不是所有的實驗結果都符合我們的預期，眼見也不一定為實。當我們在各種媒體上看到令人或驚訝或驚喜的“科學實驗結果”時，首先要想一想這個實驗是不是具備科學研究的要素，進而判斷實驗結果到底真實與否。

●丁丁 薦自《百科知識》