探秘冬虫夏草繁育“密码”

2018-09-18 编辑：藏红花

中科院西双版纳热带植物园退休研究员办企业，在室内培育出上万条冬虫夏草。2017年，杨大荣创办的公司在香格里拉市室内培育出1万多条冬虫夏草，在小中甸地区海拔4500米的高山草甸60多平方米示范基地半人工培育出6条冬虫夏草。今年，示范基地扩建到20亩，预计2019年在香格里拉市基地大棚和雪山野外基地可产30公斤至50公斤冬虫夏草。杨大荣希望在高山草甸与当地牧民合作推广更多冬虫夏草示范基地，使雪山高寒草甸面临灭绝的蝠蛾和冬虫夏草逐步恢复自然资源，让藏区牧民的收入逐年增加。

日前，在昆明理工大学举行的第七届中国创新创业大赛云南地区赛暨第四届云南省创新创业大赛决赛场上，65岁的杨大荣教授恐怕是年纪最大的创客。杨大荣是中国科学院西双版纳热带植物园退休研究员。参加这次比赛，他的目标是找到一笔投资。

高山草甸遭到破坏

海拔4500米以上的高山草甸，由于气候极寒冷和土质特殊，只能发展畜牧业。生活在周边的牧民除了放牧，想要增加收入就上山挖冬虫夏草。

这种冬天是虫子、夏天是草的神奇物种，独特和稀缺，有着极高的市场价值。冬虫夏草价格已经从上世纪90年代初期的3000元/公斤涨到现在的12万元/公斤-20万元/公斤，价格年均增长16.6%。目前，重1克左右的冬虫夏草市场售价在700元/根-800元/根，价值堪比黄金。

由于经济利益的驱动，大量掠夺式的挖掘对大片高山草甸造成严重破坏。40年来，我国每年冬虫夏草的产量维持在80吨-120吨，但挖掘的面积是40年前的500倍-600倍。“因无序挖掘冬虫夏草被破坏的草甸很多年都难恢复原貌。”杨大荣说，“这些被破坏的高山草甸，不像热带地区那样两三年就可以恢复，高海拔地区气候条件恶劣，植物生长缓慢，一旦破坏需要十多年甚至数十年才能逐步恢复，大部分海拔较高地区则不断沙化或石漠化，永远无法恢复。”

这正是杨大荣希望与当地牧民合作在冬虫夏草产区推广半人工培育虫草的重要原因，他30多年来的研究成果也使得这种希望能够成为现实。

在雪山上死里逃生

杨大荣第一次见到冬虫夏草，还是40年前。

1978年5月，杨大荣第一次上玉龙雪山，也是第一次见到冬虫夏草。“那时候连虫草菌是什么都还不知道呢。”杨大荣回忆说。

1977年7月，23岁的杨大荣从中山大学生物学系昆虫学专业毕业，被分配到中国科学院昆明动物研究所，从事昆虫生态学、生物学、形态学和动物资源等领域的研究。第二年，云南暴发旱粮和水稻粘虫大虫害。为了了解害虫突然暴发的原因，进行有效防治，杨大荣和研究所的同事上了玉龙雪山。晚上守在山丫口观察远距离迁飞的粘虫，白天没事，一个纳西族向导提出带杨大荣他们去看看传说中的冬虫夏草。“看起来是一只虫子的模样，夏天却变成了草。当时觉得这种动物很神奇，我一定要研究它。”

从玉龙雪山回来以后，杨大荣想了很多办法了解冬虫夏草。他从省图书馆的药书上查到一些关于冬虫夏草的零星资料。“冬虫夏草产自四川康定一带，云南昭通一带也有，叫‘滇草’，但品质是最差的。”这是杨大荣当时可以查到的极少的信息。

客观条件制约了杨大荣进一步的研究，但他对冬虫夏草始终没有放弃过。1982年，一次偶然的机会，杨大荣在北京动物所看到了冬虫夏草的标本，这一次他不淡定了。从北京回到昆明后，杨大荣向单位提交了一份关于冬虫夏草的课题研究申请。那一年，杨大荣只是一个研究实习员、初级职称。他的申请被批准了，得到了1万元的科研经费，开展一系列调查。1983年末又获得省科委（科技厅）攻关项目。杨大荣记得，申请报告提交到当时研究所科分院一位秘书长手里，她说从来没有人提出这么奇怪的课题，小伙子很有想法，支持他去探索。

拿到课题后，杨大荣就组织了4个年轻人兵分两路开展研究。一路去北京查询资料，另一路由杨大荣带领准备上雪山，他们要去的第一站就是虫草产地四川康定贡嘎山，第二站是青海玉树。

那一年，杨大荣28岁，刚刚踏入人生的新阶段，成立了自己的家庭。要到4500米以上的雪山待几个月，没有雪山高海拔工作和生活经验，对于这件事，新婚妻子、家人和部分同事都极力反对，但杨大荣还是坚持去了。此后10年间，他每年上雪山，一待就是七八个月。

1986年1月，雪山温度达零下20多摄氏度，为了研究冬季蝠蛾幼虫和被感染成僵虫如何度过寒冷的冬季，杨大荣带领当地青年爬过一段冰川去雪山寻找虫源，杨大荣一不小心脚下打滑，顺着冰川就往悬崖边滚去。“幸好当时冰川里有一根树枝被冰牢牢冻住，穿过耳朵挂住了身体下坠，”杨大荣记得，当时离悬崖边可能只有30厘米。同行队员赶紧拉回了杨大荣，并将他送到县医院，他在医院昏迷了3天才醒过来。

为了搞清楚冬虫夏草如何生长，即便是冬天漫天大雪的日子杨大荣也坚持待在雪山。1987年，杨大荣在白马雪山独自一人过了一个特别的春节。已经快过年了，与杨大荣一起上山的一个小伙结婚，于是下山准备婚礼。临近婚礼的前一天，杨大荣让另一个小伙也下山去帮忙，山上只剩下杨大荣一个人。没想到，小伙刚下山就连续下了18天的雪，山下的人进不来，杨大荣也出不去。 “那时候唯一的伙伴就是两只狗。”杨大荣记得房屋周围的雪已经积到1.5米高，要出门都得先把雪铲开。没有水，好不容易出门弄到一桶雪，融化后只能积到一点点水，还得花三四个小时烧开喝。

在研究冬虫夏草的30多年里，团队里每年都有人离开、有新人加入又离开，最多的时候团队有十多人，最少的时候只有三四个人，最后这十多年来只有杨大荣和张灿明两人坚持到如今。张灿明1988年从云南大学毕业后一直在研究冬虫夏草。

破解人工养虫难题

杨大荣带领团队研究发现，被虫草菌感染后形成的虫草，在世界上多达1000多种，在中国有100多种。但只有青藏高原上独有的一类昆虫蝙蝠蛾幼虫被虫草菌感染后才能形成冬虫夏草。

“冬虫夏草的地下部分的确是蝠蛾幼虫，但地上部分却不是草而是真菌的子实体。”杨大荣介绍，蝙蝠蛾从蛹羽化成虫，只有3天至7天成虫期在地表外活动，其余时间都生活在地下，每年的8月到9月就会遇上成熟后弹落入土的冬虫夏草菌子囊孢子。一旦被冬虫夏草菌感染，菌丝就会钻进幼虫体内，吸收它的营养，直至把它“杀死”变成僵虫。度过冬天冰雪消融时，虫草菌不断生长，不久后一根棒状的“草”就会从僵虫的头顶长出地面，这就是冬虫夏草的子实体。不过，蝙蝠蛾幼虫被感染的概率很低，只有12%左右。这也是冬虫夏草稀有的原因之一。

冬虫夏草人工繁育有两个难题需要破解，第一个是怎么养活虫，并大量繁殖它，第二个是让冬虫夏草菌感染后能长出既有虫又有“草”的冬虫夏草。

杨大荣前20年都在破解“怎么养虫”这道题。蝙蝠蛾特殊的高海拔生态适应性，对人工繁殖来说是最大的阻碍。在高寒、高紫外线、稀薄空气的高海拔地带，一般一只幼虫最少需要蜕6次皮，海拔高的需要蜕皮8至9次才会进入预蛹和蛹期，3年左右才能完成一个世代，海拔高的地区差不多5年才能完成一代。如何模拟它们的生存环境，让它们适应低海拔的实验环境，实现规模化繁殖，是科学家攻克的重点课题。

1995年，杨大荣的团队在室内养活了第一对可以交配的蝙蝠蛾，产下586粒卵，正式开始室内饲养。3年后，繁殖成活4万多条幼虫。“起初病害很多，并没有成规模。”杨大荣说，到2002年，成功养活20多万条幼虫；2005年，已达到50万条-60万条幼虫的规模。

截至目前，一些机构和企业已经掌握了冬虫夏草菌与蝙蝠蛾幼虫结合的技术，但室内规模化繁育蝙蝠蛾幼虫的“秘诀”少有人知道。每年，杨大荣的公司向全国20多个科研单位、大专院校、企业供应蝙蝠蛾幼虫做研究。

还原青藏高原生态

蝙蝠蛾非常古老，起源于白垩纪中后期。当时，南亚次大陆上的原始蝙蝠蛾因为板块漂移和碰撞，才到了青藏高原地区。杨大荣说：“如果冬虫夏草被耗尽，那么我们失去的很可能不是一种虫草，我们还会失去非常古老的蝙蝠蛾科昆虫。”

在青藏高原，冬虫夏草除了和生态环境存在密切的关联外，也和人的生存与发展息息相关。整个冬虫夏草的产地生活着2000多万人口，随着虫草价格的上涨，一人采挖一斤虫草相当于3年到4年的打工收入。虫草经济收益与其他收入来源的巨大差距，是推动很多牧民采挖虫草的动力。“我们关注人工培育冬虫夏草带来的经济效益的同时，不能忽略虫草对当地老百姓的意义。冬虫夏草所面临的不仅仅是一个物种保护与延续的问题，也是如何与当地百姓共存与发展的问题。”杨大荣说。

今年，杨大荣已从中科院西双版纳热带植物园退休，他开始把主要的精力投入到自己创办的香格里拉宜康宝生物科技有限公司，公司在香格里拉建了示范基地。建示范基地的目的是与当地牧民合作，推广冬虫夏草的半人工培育。主要方法是把人工养殖的蝙蝠蛾幼虫和人工培养的虫草菌放归到自然环境中，增加寄主昆虫的种源和菌源，仍然依靠它们自然生长和虫草菌的感染。“尽管虫草菌感染率只有12%，没有被感染的蝙蝠蛾幼虫成长为成虫交配后又可以产卵变成幼虫，这样就恢复了自然的生态链。”杨大荣说，目前的研究示范成果基本可以实现亩产1公斤，大约1800根冬虫夏草，按30元/根至50元/根的市场平均价计算，1亩地可为牧民带来5万元至8万元的收入。

冬虫夏草属中草药

根据《中华人民共和国药典》中关于冬虫夏草的记录，它通常用来治疗背痛、黄疸病以及体虚，还用来治疗肺结核、哮喘、支气管炎、肺气肿等。

过去冬虫夏草被认为含大量具有抗癌、抗菌活性的虫草素。今年，中科院上海植物生理生态研究所的研究人员最新证实，冬虫夏草中根本没有虫草素合成基因。不过，药典记录的功效，以及民间用它提升免疫力，尤其是加快术后恢复，目前在临床上还是给予肯定的。只不过，冬虫夏草对应各种功效的具体成分，在医学上始终还没有找到确切答案。

今年3月8日，国家食品药品监督管理总局网站发布关于停止冬虫夏草用于保健食品试点工作的通知。为什么会停止冬虫夏草用于保健食品的试点工作呢？国家食品药品监督管理总局表示，冬虫夏草属中药材，并不是药食两用，因此不能作为保健品原料。