對，這就是我開始思考這個問題後的最直觀的感受，這一整年都沒有變化過。

微生物的意識，微生物還不夠小和純粹，我們直接換更小的生命的單位。這次我們先談一顆細胞的意識——白細胞是如何自覺的吞噬細菌的。

一旦同學們出去浪，不管有沒有辦法聊到妹子，在這個溫差超過10攝氏度以上的鬼天氣裡面，大家最容易招惹上的就是感冒。

感冒是一件讓所有人都不舒服的事情，但是你身體裡面的白細胞比你更早的覺察出這個困境，它們將開始自發去追逐入侵大家體內的不懷好意的細菌，並且毫不留情的把它們包裹起來——吃掉！

那麼問題來了，白細胞是不是覺察到細菌的存在了呢？它們具有意識嗎？

醫學家是這樣告訴我們答案的——白細胞追著細菌跑的行為，只是純粹的化學驅動現象，並沒有包含意識在內。

此話怎講？

首先，細菌表面會自發不斷產生“訊號分子”，非常高調的“告訴”白細胞——大爺我來了，有種你出來啊！

這種訊號分子一般是細菌自身的物質，也有相當部分是友軍（免疫系統的其他部分）打在細菌上的標記。這就會形成以細菌為中心的濃度梯度。白細胞本質上，就是“覺察到”這個濃度梯度，才動身前來接受單挑的。

醫學家或者科學家，從不認為這個就是我們大家公認的——意識，而把這個現象定義為化學驅動。

所以，雖然白細胞一天到晚辛勤工作，追著細菌滿身體遊走，幹架幹到不亦樂乎，但我們不認為它們是有意識的。

目前比較主流的觀點，認為意識是人類的專屬標配，其他生物不配擁有，當然，微生物比其他生物似乎更低階，那更不用說啦吧。

狹義上的意識，一定是大腦或神經網路產生的，可是，單細胞有神經網路麼？顯然沒有，所以，微生物沒有意識。更無從去覺察什麼的存在，只有一個個單純的應激反應而已。

所以，這個問題的答案，本質上是無意義的。

至於你要跟我研討駭客帝國、矽基生命、高階強人工智慧，饒了我吧，關鍵是沒人看啊。

我不要微生物能不能察覺人類的存在，我只要人類能夠察覺微生物的存在！

小明說得對！就是這麼霸氣！

關鍵看怎麼定義覺察？微生物沒有神經系統，所以它們不會有心理學或者神經學意義上的覺察。但是它們會有生物化學方面的覺察。我們可不能簡單粗暴的用我們自己的視角來思索微生物。

細菌可以依靠不同的生化分子來拾取外部訊號，然後中繼到內部訊號通路，這些訊號通路將指導其行為。例如：

沙門氏菌形成的生物膜可以在許多表面持續生長，這在食品加工業中是一個重大問題。科學家們做了一項旨在識別沙門氏菌獲取環境線索並進而調節次級信使分子的研究，發現環-二-磷酸腺苷這種分子可控制許多細菌物種對環境的響應，諸如動員細菌運動和生物膜的形成。也就是說細菌透過這類分子，就可以對外界的情況進行感知。

上圖：細菌的回來化學物質來感知和通訊。

研究人員發現，許多環境訊號都可以調節鼠傷寒沙門氏菌中的環-二-磷酸腺苷，並隨後改變其生物膜形成。

此外,研究人員還發現L-精氨酸（二十種常見氨基酸之一）在極低濃度下對鼠傷寒沙門氏菌具有某種訊號分子的作用（在極低濃度下L-精氨酸的濃度太低並不能用作營養源）。研究人員認為，對這些低水平的L-精氨酸的感知告訴細菌它處於某種型別的環境中，並促使細菌做出相應的適應。

未來科學家們會進一步搞清楚更多微生物如何感測環境中化學訊號所攜帶的資訊外，以增加有關微生物感知能力的相關知識。

上圖：鐵的濃度變化也會造成生化分子的改變。這可能是某些微生物感知外部世界的途徑之一。

當人類品嚐或聞到氣味時，每個神經細胞特有的受體會檢測化學物質的型別並將訊號傳送到大腦，大腦中許多細胞會處理該資訊以瞭解我們在聞或品嚐的東西。但是細菌只是單個細胞，微生物沒有眼睛、耳朵，但它們跟我們人體內的細胞一樣有一套非常複雜的化學資訊感測機制，它必須使用許多不同的受體來感知和解釋周圍的一切。

細菌可以感覺到其環境中分子濃度小至0.1％的變化，相當於在1000滴液滴中稀釋一滴。他們是如何做到的呢？

美國康奈爾大學的一項發表在《自然結構與分子生物學》的研究揭示了受體在細菌表面上組裝成一種協作晶格，以放大環境中的微小變化並啟動導致特定細胞內生化反應的過程。

科學家發現，細菌有很多不同的感覺。以糖分子這種營養物質為例，細菌可以檢測到0.1％的濃度變化，而且這種對營養物質濃度的敏感性可以跨越五個數量級。從生物學上講，科學家還找不出任何其它能夠在如此大的範圍內如此敏感的生化系統！

研究者認為，在細菌受體中發現的這種協作晶格實際上可能指向細胞訊號傳導的一般機制。當一個受體在其環境中檢測到例如某種糖時，某種形式的通訊會觸發一系列與之連線的受體重新排列，就像水凍結時的情形一樣，所有水分子都級聯重新排列成晶格的形狀。透過這種重組，細菌的受體陣列會放大在細胞外已感測到特定分子的訊號。然後，這種結構性變化會啟用細胞內的激酶或酶，從而引發鏈式反應，例如改變鞭毛（或尾巴）的旋轉方式。這使細菌能夠朝著或遠離已感知的方向移動。

這種放大機制使來自受體的訊號僅傳播數百埃的距離，埃是原子物理學中使用的距離單位，這就像是細胞內部的通訊世界中的虛擬馬拉松。十埃等於一奈米，也就是十億分之一米。

儘管細菌沒有經典意義上的感覺器官，但它們仍然是感知環境的大師。巴塞爾大學生物中心大學的一個研究小組現在發現細菌不僅對化學訊號做出反應，而且還具有觸覺。在《科學》雜誌上，研究人員展示了細菌如何識別物體表面並在幾秒鐘內對機械刺激做出反應。此機制還被病原體用來定殖和攻擊其宿主細胞。

無論是透過粘膜還是腸壁，我們身體的不同組織和表面都是細菌病原體的入口。最初的幾秒鐘（即接觸的時刻）通常對於細菌的成功感染是至關重要。一些病原體使用機械刺激作為誘因來誘導其毒力並獲得破壞宿主組織的能力。

近幾十年來，研究在探索細菌如何感知和處理化學訊號方面取得了巨大進展。但是，我們對細菌如何讀出機械刺激以及它們如何根據這些提示改變其行為的知識知之甚少。使用非致病性桿狀桿菌作為模型，研究人員首次證明了細菌具有"觸覺"。這種機制有助於它們識別表面並誘導細胞產生自身的即時粘合劑。

細菌如何識別表面並粘附於表面？

游泳桿狀桿菌細菌在其細胞膜中有一個旋轉的馬達，帶有一個長的突起——鞭毛。鞭毛的旋轉使細菌能夠在液體中移動。令研究人員驚訝的是，這種轉子還被用作機械感測器官。馬達的旋轉由質子透過離子通道流入來驅動。當細菌接觸到物體表面時，它的馬達會受到干擾，質子通量也會中斷。

研究人員認為，這是引發反應的訊號，它觸發了細菌級信使分子的合成，繼而又刺激了粘附素的產生，該粘附素在幾秒鐘內將細菌牢固地錨定在表面上。這是一個令人印象深刻的例子，說明細菌在遇到物體表面時能如何快速地改變其行為。

上圖：細菌的馬達既是運動器官，也是感受器官。這個器官可以感受我們人類的腸壁的存在，從而允許某些微生物侵襲我們的腸道。

很多微生物品種可能從我們誕生起就一直居住在我們體內了，這些微生物與我們共生且不斷繁衍的事實實際上就是對人類存在感知的一種表現。也就是說，沒有人類，沒有人類向這些微生物提供適宜的和個體化的條件，那麼這些微生物就不能繁衍下去，因此它們的繁衍和延續本生就是對人類存在的響應。這就像是我們看到牛奶加上酸奶酵種在酸奶機裡面做成了酸奶之後，就可以等價地認為乳酸菌感知到了牛奶和酸奶機的存在（雖然這種感知的解析度有點太低，但這顯然是一種感知的響應過程）。

上圖：細菌與我們的相互依存就是一種彼此感知的表現。你拉肚子的時候，你會知道肚子裡有細菌不對付了。

我們與微生物是共生的，沒有人體內沒有微生物，它們實際上就是我們的一部分，它們也跟我們的神經系統以及所有的體細胞一樣感知著我們的存在。