《诗经》里走出来的昆虫

杨红珍

《诗经》是我国最早的一部诗歌总集，收集了西周初年至春秋中叶，在民间及王廷贵族中传唱的诗歌，共311首。在这些诗歌中，涉及昆虫描写的诗歌共有19篇，其中，“风”诗8篇，“雅”诗10篇，“颂”诗1篇。在这些篇章中，除了两篇是借助昆虫的生活习性来描写时令转换之外，其余的都是借助昆虫表达一种情感，比如，思念、凄苦、劝诫、讽刺、斥责、欣赏、美好愿望等。

蚕月条桑，取彼斧斨——《诗经·豳风·七月》

妇无公事，休其蚕织——《诗经·大雅·瞻卬》

蜎蜎者蠋，烝在桑野——《诗经·豳风·东山》

蚕的一生

蚕是一种完全变态的昆虫，一生要经历卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。蚕的一个生命周期大约是60～80天。蚕的一生从雌蛾产下的卵开始。一只雌蛾可以产卵约600粒。卵就像芝麻那般大小，是扁扁的、近椭圆形的。刚产下的卵为淡黄色，之后会变为灰黑色。

卵经过半个月孵化为一龄幼虫。一龄幼虫很小，体色为黑色，像蚂蚁一样，也叫蚁蚕。从二龄幼虫开始，蚕的体色变为灰白色的，体形也开始变得圆圆的、胖胖的，食量明显增加。龄期越大，食量越大，四五龄幼虫食量最大，体重也快速增加，可以达到蚁蚕的八九千倍。

蚕的幼虫期一共要蜕4次皮，共有5个龄期。蚕的蜕皮是成长的需要。蚕的皮肤是它的外骨骼，不能随意扩大，蚕长到一定程度时，原有的皮肤就会限制它继续长大，所以蚕就需要换一个大一点的皮肤。每次蜕皮前，蚕都不吃不动，像睡着了一样，我们称这种现象为“眠”。此时的蚕看上去一动不动，其实，它的身体内部却在进行着非常剧烈的生理活动，在短短的一天内，它要形成自己的新皮，并且将旧皮蜕去。摆脱了旧皮的束缚，身体会长大不少，从而进入下一个龄期。

五龄幼虫也称末龄幼虫。末龄幼虫继续长大一段时间后，皮肤会因为紧绷而变得近似透明，这时蚕就不再吃桑叶了，它们会找一个地方开始吐丝结茧，然后在茧中化蛹。蛹再经过大约两个星期便羽化为蚕蛾。羽化后的蚕蛾要破茧而出了：首先从口器中吐出一种溶液，其中所含的溶解酶，能将封闭的茧壳溶解出一个小洞，然后蚕蛾用前足撕抓这个小洞，使小洞扩大到可以钻出身体的程度。破茧而出的蚕蛾开始求偶交配。雄蛾交配完以后就死去，而雌蛾要等到产卵以后才算完成了使命，最后筋疲力尽而死。

对于蚕的一生，古人曾有过误会。唐代诗人李商隐的名句“春蚕到死丝方尽”，认为春蚕丝尽便是它生命结束的时候了。古人口中的“作茧自缚”是说春蚕吐丝为茧，将自己困在其中，比喻人使自己陷入困境。虽然这两句话意境不同，但表达了相同的意思，就是蚕儿在茧中是肯定要死的。虽然古人也看见了破茧而出带翅的蚕蛾，但因为蚕幼虫和蚕蛾长相截然不同，他们认为那是蚕儿死了之后成仙了。现在我们明白，春蚕耗尽心力吐丝结茧，是为了给自己建造一个厚实安全的“小屋”，将自己保护起来，因为它要在茧中度过生命中最剧烈的两次变革——幼虫化蛹以及蛹羽化为蚕蛾。

蚕的自我保护

蚕在野外的桑树上生活，随时会面临恶劣的环境条件以及天敌的围追堵截。生命中最脆弱的时期就是刚孵化的蚁蚕期和没有行动能力的蛹期，那么蚕是怎么保护自己的呢？

蚁蚕是卵刚刚孵化的幼虫，它们非常柔弱，甚至连吃和爬动的力气都没有，它们会密密麻麻地集中在一起。这是蚕的拟态现象，因为刚孵化出来的幼虫没有能力保护自己，所以就模仿了蚂蚁的样子，让天敌误会它们是蚂蚁，从而不敢接近它们。我们都知道，蚂蚁是攻击性很强的社会性昆虫，喜欢集体行动，敢惹它的动物不是很多，所以很多小昆虫都模仿它，这些昆虫被称为“拟蚁昆虫”。蚁蚕就是拟蚁昆虫的一种。

蚕结茧是为了给自己营造安全的空间，可以毫无打扰地在里面化蛹和羽化。对所有完全变态的幼虫来说，化蛹和羽化都是非常危险的时刻。蚕在茧中要进行一次生命的重塑，在短短的几天内，把幼虫期的器官和组织全部消解，再变成拥有蚕蛾所有器官的蚕蛹，随着时间的推移，蚕蛹的颜色逐渐加深，它的体内也进行着剧烈的变化，各个器官逐渐成熟，最后羽化为蚕蛾。事实证明，在这两个时期，如果被外界打扰，它们的生命进程就会停止，要么无法化蛹，要么无法羽化。

除了结白色的茧，蚕还会结其他颜色的茧。这是由基因决定的，是古桑蚕为了保护自己而进化出的一种拟色现象，为了与所处的环境保持相似的颜色以便蒙蔽天敌。

一生只吐一根絲

蚕丝是一种生物蛋白质，桑叶在家蚕体内经过消化分解之后，桑叶中的蛋白质和糖类被家蚕吸收并转化为丝蛋白（包括丝胶蛋白和丝素蛋白），丝蛋白再形成丝液，家蚕吐出丝液以后，在空气中凝固成蚕丝。蚕合成与分泌蚕丝的部位是丝腺，蚕丝腺分为3个部分：前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺。在泌丝过程中，丝胶蛋白和丝素蛋白是在丝腺内产生的。其中，前部丝腺是转运丝胶蛋白和丝素蛋白的导管，中部丝腺负责合成丝胶蛋白，后部丝腺负责合成丝素蛋白。蚕丝的形成受丝腺的发育过程、丝蛋白表达调控过程以及氨基酸氮营养代谢过程等多种因素的控制。

蚕吐丝可是一个力气活。蚕在每一个龄期都是吃了睡、睡了吃，丝毫不浪费一点能量，除了快速把自己的身体变大，能够存储更多的丝液之外，很重要的一点就是要储存足够的力气吐丝。一旦开始就不会停止，直到为自己结一个质量完全达标的茧。吐丝开始之后，蚕的头部会不停地摆动，呈 “S”形或“8”字形，在自己的四周不断拉出丝线。像这样不吃不喝连续摆动两三天、摇摆30多万次之后，所吐之丝就把自己严严实实地裹住了。蚕一次吐出的丝长达一两千米，有的甚至达到了3千米。令人惊叹的是，这是一根不间断的细丝，而且这根细丝是由几百根更细的细丝扭合而成的，因此十分坚韧牢固。这样的蚕丝织成的丝绸最具轻薄飘逸的效果，可用“罗衣飘蝉翼”“风过动罗纹”“浅色縠衫轻似雾，纺花纱袴薄于云”这样的诗句来形容。

蚕的食物

桑蚕，顾名思义，桑树上吃桑叶的蚕。的确，蚕最喜欢吃的食物就是桑叶。蚕的嗅觉很发达，能准确地嗅到桑叶发出的类似薄荷的味道，从而爬到自己最喜欢的桑树上来。不过，蚕并不是只吃桑叶，它的食谱还是挺广的，榆树叶、蒿柳叶、无花果叶、蒲公英叶、生菜叶、莴苣叶、婆罗门参叶等都能成为它的食物，只是它更偏爱桑叶罢了。因为桑叶中所含的水、蛋白质、糖类、脂肪等成分，能够最大限度地保障蚕的自身发育和丝液合成，所以，自古以来都是种桑养蚕。桑树的数量和桑叶的质量直接关系着蚕的生长和蚕丝的质量，最后影响到了一个家庭的收入，甚至一个国家的收入。

桑叶并不是一年四季都有，这就限制了蚕的饲养。人工饲料养蚕既能做到营养均一，又不受季节和气候限制，所以，人工饲料是实现工厂化高效生产优质蚕茧的关键。近年来，科研人员开始致力于家蚕人工饲料的研究，基本查明了家蚕成长所必需的营养物质的种类以及家蚕所需的最低量，进一步研发出能够替代桑叶的人工饲料，同时也在不断选育可以用人工饲料喂养的蚕种。

早期，主要采用人工饲料与桑叶共同养蚕的方式，人工饲料饲养小龄蚕，桑叶饲养大龄蚕。人工饲料饲养小龄蚕既可以简化养蚕环节，又可以避免农药和环境污染中毒，减少了小龄蚕的染病机会，从而降低大龄蚕期的发病率。随着研发技术的不断提高，近几年，我国开始试点家蚕全龄人工饲料喂养，到2019年，某些蚕种已经实现了全龄人工饲料工厂化养蚕。

天然彩色蚕丝

自然界中存在着生产彩色蚕丝的蚕种，它们跟结白茧的蚕儿一样，吃的是普通的桑叶，吐出的却是彩色的蚕丝。除了传统的白色，家蚕还能分泌出天然的金色、黄色、肉粉色、桃红色、绿色、浅绿色等不同色彩的蚕丝。天然彩色蚕丝生态环保，无毒无害，既可以避免后期染色带来的残留物质对人体的危害，又可以避免在印染过程中造成环境污染。同时天然彩色蚕丝的内在性能也要优于普通白色蚕丝。比如，天然彩色蚕丝具有类似于活性炭的功能，可以起到除臭的作用，而且含有丰富的超氧化物歧化酶（SOD）等营养物质，抗氧化能力强，有很好的紫外线吸收能力，可以有效防止短波紫外线的危害，其抗菌效果、柔韧性、保暖性、吸放湿性和透气性都好于白色茧丝。另外，有些天然蚕丝的色彩目前还难以模拟。这些特点都符合人类绿色、环保、低碳的要求，而且能显示出雍容华贵、高端大气的风格。

彩色蚕茧的选育可以通过以下几种方法：一是从自然界中采集产生天然彩色茧的桑蚕，通过人工选择、遗传变异的筛选等措施，培养彩色丝茧新蚕种；二是通过蚕种杂交育种或转基因育种等生物技术，人工培育出可以吐出多种彩色丝茧的品种；三是在养殖过程中给普通白色蚕种喂食添加各种人工色素的桑叶，让蚕儿吐出特定的彩色蚕丝。

家蚕的起源

家蚕是重要的经济昆虫，而且是唯一被完全驯化的昆虫类家养动物，家蚕的驯化被称为农业历史上的重大事件之一。家蚕（Bombyx mori）的野生祖先是野桑蚕（Bombyx mandarina）。野桑蚕广泛分布于中国、日本、韩国、印度、越南等国家以及俄罗斯的亚洲地区，并且显示出了丰富的遗传多样性。那么家蚕到底是由哪国的野桑蚕驯化而来的呢？还是由几个国家同时驯化了家蚕？近20年来，科学家从染色体水平和DNA序列水平上证实了家蚕的野生祖先是中国的野桑蚕，而不是其他国家的野桑蚕，家蚕的驯化属于单一驯化事件。家蚕在我国成功驯化以后，约在公元前200年传播至朝鲜和日本，在中国和日本培育了一些特有的优良品种，之后又通过丝绸之路扩散到中亚和欧洲各国。

那么，家蚕是在我国的什么地方驯化的呢？我国一直有家蚕起源于黄河流域的传说，即文史资料记载的黄帝元妃西陵嫘祖发明了养蚕缫丝。科学家通过对家蚕线粒体基因组系统发育分析，证实家蚕的直接野生祖先来源于中国北方野桑蚕。

在现存的家蚕品系中，中国的三眠蚕品种相对古老，极有可能是最先被我國先民驯化成功的家蚕品系。此后，通过对三眠蚕品种的斑纹、茧色、眠性、化性等特性进行多方向、大规模的分化，形成了一系列地方种和改良品种。

家蚕种质资源

我国是世界蚕业的发源地，丰富多样的自然生态环境造就了丰富的野桑蚕资源。经过几千年的进化，特别是我们祖先的精心驯养以及现代分子育种改造技术的介入，今天的家蚕形成了非常丰富的遗传多样性。我国是家蚕品种资源最多、最丰富的国家，目前在实验室保存的种质资源有1000多份，世界各地保存的家蚕种质资源有4000多份。这些种质资源不仅形态变异、特征特性极为丰富，而且经济性状差异显著。

普通的蚕卵通常为灰黑色，但在家蚕基因库里的卵却有很鲜艳漂亮的红色、粉色、白色和黑色等颜色。幼虫除了白白胖胖的蚕宝宝，还有素、黄、青、赤、油等品种，以及镶有斑马纹、鹌鹑斑、星星和弯月形状等漂亮花纹的蚕品种，有的品种身体上还有瘤状突起——龙角。幼虫的眠性大多为四眠，但基因库里还有三眠和五眠蚕品种。蚕茧有白色、银白色、浅绿色、红色、黄色、闪色等多种颜色，还有外白内黄的或者外黄内白的茧色。在家蚕的驯化过程中，茧丝的质量一直是人工选择的重要性状，另外，全茧量、茧层量和茧层率这3个产量性状，在家蚕的驯化和改良过程中也在不断提高，同时产生了相应的品系。

模式生物

模式生物是指生物学家为了揭示某种具有普遍规律的生命现象而选定的用于科学研究的生物物种。家蚕个体较小，生长周期较短，子代较多，非常容易饲养，是良好的研究和教学模式生物。2002年，国际无脊椎动物协会将家蚕确定为鳞翅目模式昆虫。家蚕在基础研究、生物反应器、鳞翅目害虫防治及医学研究模型等方面发挥着重要作用。

家蚕是较早开展现代遗传学研究的物种之一，早在20世纪早期，科学家就开展了关于家蚕遗传表型的研究工作，发现和印证了一系列重要的科学原理，在孟德尔遗传规律研究、动物母性遗传研究及伴性遗传研究中均取得了重要的突破。2004年，我国科学家率先完成了家蚕基因组的测序工作，之后还建立了家蚕转基因技术、RNA干扰技术、基因组编辑技术等一系列遗传操作技术。

家蚕有大约16834个编码蛋白的基因，目前已经解析了一系列家蚕重要的功能基因，这对于家蚕抗病毒基因筛选、激素响应基因筛选、抗逆性基因筛选等工作具有重要的意义。随着社会的高速发展，人们对蚕丝制品的要求越来越高，而传统品系的家蚕已经难以满足市场的需要。通过基因研究可培养出高产优质的蚕品种，利用转基因技术，将特定的功能基因导入家蚕体内，使之表达特定的性状，这样的品种往往能表现出传统家蚕品系没有的特征，比如提高蚕丝产量、改良蚕丝品质等。

生物反应器

家蚕作为生物反应器比其他动植物更具优势，家蚕合成的蛋白量高，而且表达的蛋白纯度高。

自从转基因家蚕研究成功，很快就被发展为生物反应器，用来生产单克隆抗体、细胞因子和胶原蛋白等人类结合蛋白。研究发现，将珍珠贝母的生物钙化基因导入家蚕之后，这些转基因家蚕就可以吐出具有生物矿化功能的蚕丝。

蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然动物纤维，与强度最高的碳纤维及高强度合成纤维的强度很接近，而它的韧性比这两种纤维还要强。因此，蜘蛛丝在工业、医疗、体育和国防上都有着广泛的应用前景。但是到目前为止，我们还不能大量获取蜘蛛丝纤维。由于蚕丝蛋白和蜘蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性，因此可以考虑对家蚕进行基因改造来大量获取类蜘蛛丝纤维。科学家利用基因定点替换的方法，将蜘蛛丝基因导入家蚕体内，在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。将黑寡妇蜘蛛基因导入家蚕之后，其蚕丝可用来开发防弹材料。除此之外，家蚕的幼虫或蛹还可以作为生物反应器来生产动物疫苗等。

食用和药用昆虫

除了蚕丝制品对中國乃至世界的巨大贡献外，蚕在药用和食用方面也功不可没，可以说，蚕的各个虫期甚至蚕沙、蚕丝都具有药食功效。

蚕是公认的滋补食疗珍品，被人们奉为餐桌上的美味。幼虫体内含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸，特别是五龄幼虫，其干物中的蛋白质含量达到了64.6%，大大超过了猪肉和鸡肉中的蛋白质含量，而幼虫体内的不饱和脂肪酸对人体心脑血管的健康极为有利。另外，幼虫体内还富含人体所需的多种生物活性物质和大量的矿物质。幼虫制成的全蚕粉，具有良好的调节血糖效果，在对抗肿瘤、提高免疫力、抗疲劳、美容养颜等方面也有很好的功效。幼虫被白僵菌感染致死后的干燥菌虫体被称为白僵蚕，白僵蚕是名贵的传统中药材，主要用于治疗外感发热、惊厥、癫痫等十几种疾病。

在我国，蚕蛹是人们食用量最大的昆虫之一。蚕蛹的蛋白质含量高达68%，且多为球蛋白与清蛋白，易于被人体消化吸收。2004年，卫生部将蚕蛹列为食品原料，而且是唯一被卫生部列入“作为普通食品管理的食品资源名单”的昆虫。蚕蛹含有较低的脂肪含量，但其中不饱和脂肪酸的比例却高达72%，非常符合现代人们对高蛋白、低脂肪的健康膳食需求。蚕蛹中不饱和脂肪酸中的亚油酸类，对治疗高血压、血管硬化等疾病有一定的功效。蚕蛹还含有丰富的维生素、微量元素和多种天然活性物质，尤其是锌含量较高，这使得蚕蛹的营养价值更具特色。在典籍中，蚕蛹是可以养血、补血和强腰壮肾的滋补良药。

蚕蛾的营养也极为丰富，其蛋白质中的氨基酸不但种类齐全，而且比例均衡；脂肪酸的种类也非常丰富，在所有被记载脂肪酸含量的动物中，雄蚕蛾体内的必需脂肪酸含量最高。而且，在蚕蛾体内的矿物质和微量元素中，硒的含量超过《食品成分表》中任何一种食物。蚕蛾体内的生物活性物质具有很高的医用价值，雄蚕蛾体内含有雄性激素、蜕皮激素、保幼激素、雌二醇、脑激素等生物活性物质，这些物质具有延缓衰老、消除疲劳的作用。蚕蛾提取液在治疗女性更年期问题方面也具有显著效果。

蚕沙也叫原蚕沙、蚕矢，是桑蚕排出的干粪便，包括蚕粪和桑叶的残渣。据《中国药典》记载：蚕沙性温、味甘辛，具有清热祛风、利湿化浊、活血通络、镇静安神等功效。蚕沙常被制成蚕沙枕。蚕沙中的叶绿素及其衍生物具有与人体血红素结构类似的卟啉环结构，具有促进创口愈合、抗贫血、抗溃疡、抗肿瘤、保肝等功效。蚕沙还可用来合成维生素K和维生素E。

蚕丝蛋白具有保湿、防紫外线伤害、抗老化等特性，近年来，人们已成功利用蚕丝蛋白开发出了蚕丝织物面膜、丝素化妆品等美妆保养品及健康食品。对蚕丝的丝素与丝胶蛋白进行酸等处理后，可以制成接骨材料，应用在医学上。