科学与怪异-第8节
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当人们看到这类无说服力而且逻辑不通的报导时，一般都是想把它们抛置一边的。要对所有未加控制的实验出现的变化进行鉴定和分类，会是一项极费时间的工作。由于这样做很可能得出否定的结果，所以又是吃力不讨好的。正因为此，我们要感谢两位认真的事业心强的科研人员，他们就是康乃尔大学的加斯泰格和当时在得克萨斯州圣安东尼奥科学研究基金会工作的克梅茨。他们明确地要拿出过硬的实验数据对巴克斯特的报告作出要么肯定要么否定的结论。为了使实验条件尽可能地同原来的实验一致，他们两人都接受了巴克斯特的口头指导。两套结果都在1975年美国科学促进协会年会上与公众见了面，其中一套得到了发表。
加斯泰格同两个大学霍格维茨和路易斯合作，对巴克斯特改进了的方案中所有七项内容进行了实验。他们还对实验程序作了进一步的改进，例如把植物保存在不透光的房间里；把咸水虾通过螺线管注入沸水中，其电激脉冲被自动记录下来；用录象带对整个杀虾操作进行监测；对电极、植物各样和电缆作了周密的绝缘和防护；使用高增益电容耦合电压放大器测量叶子电位（而不是电阻）的微伏变化。最后一项改进有很大的好处，特别是它的灵敏度更高。较少受外来噪声的干扰。由于安排电生理学装置则做到了极度的小心谨慎，获得的记录果然比巴克斯特的“安静”得多，只有一项内容可以算得上对情绪刺激的反应，这就是一个自发产生的短暂而且间隔不规则的10至45微伏的偏移。而这在所研究的植物中，只占30％左右。霍洛维茨、路易斯和加斯泰格根据杀虾（或仅以水进行试验）以后马上发生的偏移的幅度大于、小于或等于控制前的偏差（如果有的话）情况，把它们分成正负或零。他们共对20种植物进行了60次随意排序的杀虾试验和40次水试验，并用好几种方法对数据进行统计分析，但没有发现任何标准可以用来把杀虾或水试验同电压变化联系起来。
尽管他们确实发现，根据同样的统计分析法，巴克斯特报导的数据是有意义的，但他们根据自己的实验可以满有把握地得出结论说：“我们采用了并且从几个方面改进了巴克斯特的实验技术……我们没有得到任何证据可以表明植物具有第一感觉。尽管这一假说仍将会是一个令人感兴趣的推测，但人们应该注意到，在巴克斯特发表的数据中，能够支持该假说的只是很有限的一点东西。
克梅茨在重复巴克斯特实验条件方面比康乃尔那个小组更下功夫，他特别回过头去采用了用“测谎器”记录叶子电阻的方法（见图6）。但当他对42种植物进行了168次试验（其中杀虾和水试验各84次）以后（见图7），他没有发现电阻偏移和杀虾之间有任何有意义的联系。他还以同样的刨根究底的精神钻研了“乳杆菌实验”，结果也同样是否定的。也许更重要的是，克梅茨为了查找并记录下可能导致巴克斯特实验结果的原因。做了大量耗费时间和精力的工作。我们知道，巴克斯特从植物得到的记录图噪声很大，比他用测谎器测人的记录噪声要大得多。举例说，任何一个具有电路实践经验的人（尤其是做过生物电记录的人），看了发表在1966年文章中的图2以后，都会怀疑在某个地方有一个电接触点不稳定；即使拿图8那样的用经过巴克斯特改进的方案得到的记录来看，低水平的图录不规律性和基线的模糊不清仍能使人产生这种怀疑。问题是要找出这种接触不良的确切位置。
克梅茨注意到，把叶子接入记录系统以后，记录在开始时比后来显得“更活跃”，所以他进行了一次新颖而重要的控制测量；不是简单地用一个100，000欧姆的电阻去控制仪器的噪声，而是在电路中安了一对巴克斯特使用的电极（但仍没有叶子）。这样得到的记录，其”活跃程度”和接上叶子时是一模一样的，而且都随着时间的变化逐渐稳定下来。在多次实验中对电极认真观察研究以后，克梅获写下了这样的结论：
“在操作中放上一组电极以后，水立刻就开始从球脂冻胶中蒸发，使其中氯化钠浓度发生了变化。（这一变化）反过来又引起了电阻发生变化，（在记录仪上）似乎形成了一个偏移。因为……蒸发过程不同，所以电阻变化差异相当大。换句话说，该系统从一开始就是极不稳定的。过了一段时间，（琼脂和空气之间）就形成了一层“皮”。尽管这层皮并不完全阻碍干燥的过程，但它充分遏制了这个过程，使电极系统不能呈现稳定。……我们的观察表明，均衡时间为20～30分钟。根据巴克斯特1968年的文章提供的情况来看，他所取得的植物读数，大部分是在均衡时间里取得的。我们认为……（当时）取得的任何读数可能都是无效的”。
因此我们可以明确地说，巴克斯特的实验既不能支持他自己的假说，也不能支持汤普金斯和伯德书中的立论。看来，其他那些据说能证明植物具有象人一样的情感和感觉行为的实验，多数也都可以用同样的方法予以揭穿。不过．无论从时间上还是从精力上来说，这样做都因为代价过高而不足取。正是因为这个原因，同时也因为这一概念确实具有革命的含义，所以在今后一个长时期内，它肯定还会是科学的边缘上人们争论的题目。不仅如此，无论从逻辑的角度还是从科学史的角度看，都要求我们注意那么一种可能性（不管它是多么遥远），即有一天会有更过硬的数据出现；为此，简单扼要地讨论一下真正的植物感觉通信过程应该具备什么样的特征，以及实验者应如何证明这一过程存在的问题，看来是适宜的。
为了证实一种植物或动物身上确有感受行为发生，必须要说明该生物体或其中某一部分能够对外界的某一刺激作出系统的反应。就大的刺激来说，信号的形状、大小以及（刺激与反应之间的）时间间隔，都是很容易鉴别的。而对小的刺激来说，主要问题是要把信号本身同“噪声”区别开来，这种噪声在生物系统中，类似收音机内的静电干扰。生物系统内噪声有时确实非常强。例如，多数动物的感受器都能自己放出象真正的信号那样的电脉冲，只不过它们是无规则的，因而往往不容易辨出它们对弱刺激的反应。通常用来区分信号和噪声的技术，要么是找出刺激开始后是否发生带有固定时延的脉冲，要么是用计算机技术确定刺激过程中平均值号频率是否高于无刺激的时候。
在过去七十五年中，通过电生理学实验（在这些实验中经常使用这种小信号辨别技术）实际上已经查出若干不同的植物感觉过程。但必须指出的是，所有这些感觉过程都显示了一个更基本的特性，那就是解剖定位。正如汤普金斯和伯德书中报导的那样，植物敏感性理论的支持者们不仅没有能够用刚才说到的这样系统的方法把（对“情绪”刺激反应的）信号同噪声分开，也没有能够找出这种感觉系统任何可能的解剖部位。在我们看来，正是找不到一种合理的感受体结构这一事实，宣判了巴克斯、汤普金斯和伯德关于植物“感觉”观点的死刑。知觉、通信和情绪，都是高度发达的神经系统的特性（也许在不久的将来，也会成为复杂的计算机电路的特性）。在植物王国中，找不到任何一种复杂程度能与昆虫甚至蠕虫神经系统相近的解剖结构，更谈不上同能够应付各种错综复杂事物的高级灵长类动物大脑皮层相比了。
我们在这次讨论的自始至终，反复援引了科学的两条基本原理，一是数据收集的可重复性，二是要独立验证。巴克斯特的结论以及汤普金斯和伯德书中的许多结论，都经不住这两条原理中任何一条的考验。由于各种观点在人们的头脑常常是根深蒂固的，因此近百年来，许多（甚至是大多数）科学家在其假说被科学数据和其他科学家证明破产以后很久很久，还仍然抱着这些假说不放。天长日久，时间终于把这些僵死的假说从我们的记忆中洗尽（以至少是变得很淡漠），尽管以后这些假说不时地会以某种形式复苏甚至还魂。
作者简介
阿瑟·W·高尔斯顿是植物生理学领域一位主要的国际权威。他于1920年生于纽约城，先后在康乃尔大学和伊利诺斯大学学习，1943年在伊利诺斯大学获博士学位。后在海军服役，并在加州理工学院任过教。1955年到耶鲁大学任植物系植物生理学教授。1973年以来，他一直任耶鲁大学生物系的植物学教授。高尔斯顿曾荣膺多种全国性和国际性荣誉，其中包括古根海姆、爱因斯坦和富布赖特奖金。他曾撰写过几部优秀的教科书，在许多全国性和国际性植物学术组织中享有很高的声誉并被其中一些组织选为领导人。他担任过美国植物生理学会和美国植物学会的主席。他作为科学家在社会上发挥了作用，曾就生态学问题在国会作证，并是访问中华人民共和国的第一个美国科学家（1971）。克利福德·L·斯莱曼是耶鲁大学生理学副教授。他于1936年生于俄亥俄州芒特弗农。先后在凯尼恩学院和洛克菲勒大学学习1983年在洛克菲勒大学获博士学位。自得到国家科学基金会博士研究金后在英国剑桥工作，然后又在克利夫兰西部预备大学任教，1967年转到耶鲁大学。他在学术组织中十分活跃，曾在能源保护生理学和生物化学领域、生物膜移植特别是电过程方面较有研究，并有论文发表。
（朱进宁 译 王鸣阳 校）
四、心灵学与量子力学
马丁·加德纳
绝大多数心灵学家都相信，任何人都或多或少地具有一些超凡的本领（超感官知觉与意念致动）。其中极少数人的这种本领相当强，而这种超凡本领是独立于时间和空间的。据说这是由于一种单一的力在起作用。那么，这是一种什么性质的力呢？
现代物理承认四种基本的力：重力、电磁力、弱相互作用力与强相互作用核力，而所有这四种力都是强度会随着距离的增大而衰减的场现象。美国心理学家莱因早就指出，心灵力量漠视时空的特性是无法用上述四种力来解释的。由于超低频的电磁波具有极强的穿透本领，某些心灵学家认为光子 ① 可能是运载心灵力量的工具，但是，这方面的证据是不存在的。
①按照波长递减的顺序，各种类型的电磁波排列如下：无线电波、红外辐射、可见光、紫外辐射、爱克司射线、伽玛射线，所有这些电磁波都通过光子进行传播。
同样也没有任何证据足以说明其他粒子对心灵力量可能起作用。这些粒子是“引力子”（人们猜想它是“引力”的载体）、微中子（来自某些核反应），等等。近来又有一种推测，提出“快子”（所谓‘超光速”粒子）可能是心灵力量的载体。不幸的是，快子很可能是根本不存在的，即使它们当真存在也不能用于通讯，因为它们超过光速将与狭义相对论的逻辑发生矛盾。苏联的心灵学家们曾提出“心灵子”，但那不过是杜撰了一种新的粒子来解释无人能理解的力而已，况且这种所谓的“子”可能根本就不存在。
由于心灵现象看来不遵循任何已知的物理定律，因此莱因总是持有这种谨慎看法即心灵力量是完全超越物理学的。他说，我们根本就不明白心灵力量是什么东西，我们最好还是承认自己的无知并耐心地等待新的进展。
可是，如今的心灵学家们却没有这样好的耐心。近年来，由于心灵学家伊凡·哈里斯·沃尔克推测的结果，那种认为量子力学也许能够解释心灵能力的看法相当流行。沃尔克的看法经过若干修正以后，受到了杰克·萨尔法蒂（一度是尤利·盖勒的崇拜者）的强烈拥戴并且从诺贝尔奖金获得者，英国的布里安、约瑟夫逊那里取得了部分支持。此外，表示支持的社会名流还有巴黎庞加莱学院的科斯塔·德·波加特，斯坦福研究院的哈罗德·普特霍夫和罗瑟尔·塔尔格，以及另一些不很出名的物理学家如哥本哈根大学俄斯特学院的理查德·麦端克等人。
在把沃尔克的观点作一综述之前，有必要先说一说某些有关的量子力学概念。在量子力学中，一个粒子或几个粒子的系统的状态是由“波函数”给出的。这一函数的奇妙特性在於，对某些性质（例如位置、动量、自旋，极性等等）来说它不取确定的数值，而只
