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    探秘冬蟲夏草繁育“密碼”

    中科院西雙版納熱帶植物園退休研究員辦企業,在室內培育出上萬條冬蟲夏草。2017年,楊大榮創辦的公司在香格里拉市室內培育出1萬多條冬蟲夏草,在小中甸地區海拔4500米的高山草甸60多平方米示范基地半人工培育出6條冬蟲夏草。今年,示范基地擴建到20畝,預計2019年在香格里拉市基地大棚和雪山野外基地可產30公斤至50公斤冬蟲夏草。楊大榮希望在高山草甸與當地牧民合作推廣更多冬蟲夏草示范基地,使雪山高寒草甸面臨滅絕的蝠蛾和冬蟲夏草逐步恢復自然資源,讓藏區牧民的收入逐年增加。

    室內培育冬蟲夏草

    日前,在昆明理工大學舉行的第七屆中國創新創業大賽云南地區賽暨第四屆云南省創新創業大賽決賽場上,65歲的楊大榮教授恐怕是年紀最大的創客。楊大榮是中國科學院西雙版納熱帶植物園退休研究員。參加這次比賽,他的目標是找到一筆投資。

    高山草甸遭到破壞

    海拔4500米以上的高山草甸,由于氣候極寒冷和土質特殊,只能發展畜牧業。生活在周邊的牧民除了放牧,想要增加收入就上山挖冬蟲夏草。

    這種冬天是蟲子、夏天是草的神奇物種,獨特和稀缺,有著極高的市場價值。冬蟲夏草價格已經從上世紀90年代初期的3000元/公斤漲到現在的12萬元/公斤-20萬元/公斤,價格年均增長16.6%。目前,重1克左右的冬蟲夏草市場售價在700元/根-800元/根,價值堪比黃金。

    由于經濟利益的驅動,大量掠奪式的挖掘對大片高山草甸造成嚴重破壞。40年來,我國每年冬蟲夏草的產量維持在80噸-120噸,但挖掘的面積是40年前的500倍-600倍。“因無序挖掘冬蟲夏草被破壞的草甸很多年都難恢復原貌。”楊大榮說,“這些被破壞的高山草甸,不像熱帶地區那樣兩三年就可以恢復,高海拔地區氣候條件惡劣,植物生長緩慢,一旦破壞需要十多年甚至數十年才能逐步恢復,大部分海拔較高地區則不斷沙化或石漠化,永遠無法恢復。”

    這正是楊大榮希望與當地牧民合作在冬蟲夏草產區推廣半人工培育蟲草的重要原因,他30多年來的研究成果也使得這種希望能夠成為現實。

    野外考察冬蟲夏草生長環境

    在雪山上死里逃生

    楊大榮第一次見到冬蟲夏草,還是40年前。

    1978年5月,楊大榮第一次上玉龍雪山,也是第一次見到冬蟲夏草。“那時候連蟲草菌是什么都還不知道呢。”楊大榮回憶說。

    1977年7月,23歲的楊大榮從中山大學生物學系昆蟲學專業畢業,被分配到中國科學院昆明動物研究所,從事昆蟲生態學、生物學、形態學和動物資源等領域的研究。第二年,云南暴發旱糧和水稻粘蟲大蟲害。為了了解害蟲突然暴發的原因,進行有效防治,楊大榮和研究所的同事上了玉龍雪山。晚上守在山丫口觀察遠距離遷飛的粘蟲,白天沒事,一個納西族向導提出帶楊大榮他們去看看傳說中的冬蟲夏草。“看起來是一只蟲子的模樣,夏天卻變成了草。當時覺得這種動物很神奇,我一定要研究它。”

    從玉龍雪山回來以后,楊大榮想了很多辦法了解冬蟲夏草。他從省圖書館的藥書上查到一些關于冬蟲夏草的零星資料。“冬蟲夏草產自四川康定一帶,云南昭通一帶也有,叫‘滇草’,但品質是最差的。”這是楊大榮當時可以查到的極少的信息。

    客觀條件制約了楊大榮進一步的研究,但他對冬蟲夏草始終沒有放棄過。1982年,一次偶然的機會,楊大榮在北京動物所看到了冬蟲夏草的標本,這一次他不淡定了。從北京回到昆明后,楊大榮向單位提交了一份關于冬蟲夏草的課題研究申請。那一年,楊大榮只是一個研究實習員、初級職稱。他的申請被批準了,得到了1萬元的科研經費,開展一系列調查。1983年末又獲得省科委(科技廳)攻關項目。楊大榮記得,申請報告提交到當時研究所科分院一位秘書長手里,她說從來沒有人提出這么奇怪的課題,小伙子很有想法,支持他去探索。

    拿到課題后,楊大榮就組織了4個年輕人兵分兩路開展研究。一路去北京查詢資料,另一路由楊大榮帶領準備上雪山,他們要去的第一站就是蟲草產地四川康定貢嘎山,第二站是青海玉樹。

    那一年,楊大榮28歲,剛剛踏入人生的新階段,成立了自己的家庭。要到4500米以上的雪山待幾個月,沒有雪山高海拔工作和生活經驗,對于這件事,新婚妻子、家人和部分同事都極力反對,但楊大榮還是堅持去了。此后10年間,他每年上雪山,一待就是七八個月。

    1986年1月,雪山溫度達零下20多攝氏度,為了研究冬季蝠蛾幼蟲和被感染成僵蟲如何度過寒冷的冬季,楊大榮帶領當地青年爬過一段冰川去雪山尋找蟲源,楊大榮一不小心腳下打滑,順著冰川就往懸崖邊滾去。“幸好當時冰川里有一根樹枝被冰牢牢凍住,穿過耳朵掛住了身體下墜,”楊大榮記得,當時離懸崖邊可能只有30厘米。同行隊員趕緊拉回了楊大榮,并將他送到縣醫院,他在醫院昏迷了3天才醒過來。

    為了搞清楚冬蟲夏草如何生長,即便是冬天漫天大雪的日子楊大榮也堅持待在雪山。1987年,楊大榮在白馬雪山獨自一人過了一個特別的春節。已經快過年了,與楊大榮一起上山的一個小伙結婚,于是下山準備婚禮。臨近婚禮的前一天,楊大榮讓另一個小伙也下山去幫忙,山上只剩下楊大榮一個人。沒想到,小伙剛下山就連續下了18天的雪,山下的人進不來,楊大榮也出不去。 “那時候唯一的伙伴就是兩只狗。”楊大榮記得房屋周圍的雪已經積到1.5米高,要出門都得先把雪鏟開。沒有水,好不容易出門弄到一桶雪,融化后只能積到一點點水,還得花三四個小時燒開喝。

    在研究冬蟲夏草的30多年里,團隊里每年都有人離開、有新人加入又離開,最多的時候團隊有十多人,最少的時候只有三四個人,最后這十多年來只有楊大榮和張燦明兩人堅持到如今。張燦明1988年從云南大學畢業后一直在研究冬蟲夏草。

    破解人工養蟲難題

    楊大榮帶領團隊研究發現,被蟲草菌感染后形成的蟲草,在世界上多達1000多種,在中國有100多種。但只有青藏高原上獨有的一類昆蟲蝙蝠蛾幼蟲被蟲草菌感染后才能形成冬蟲夏草。

    “冬蟲夏草的地下部分的確是蝠蛾幼蟲,但地上部分卻不是草而是真菌的子實體。”楊大榮介紹,蝙蝠蛾從蛹羽化成蟲,只有3天至7天成蟲期在地表外活動,其余時間都生活在地下,每年的8月到9月就會遇上成熟后彈落入土的冬蟲夏草菌子囊孢子。一旦被冬蟲夏草菌感染,菌絲就會鉆進幼蟲體內,吸收它的營養,直至把它“殺死”變成僵蟲。度過冬天冰雪消融時,蟲草菌不斷生長,不久后一根棒狀的“草”就會從僵蟲的頭頂長出地面,這就是冬蟲夏草的子實體。不過,蝙蝠蛾幼蟲被感染的概率很低,只有12%左右。這也是冬蟲夏草稀有的原因之一。

    冬蟲夏草人工繁育有兩個難題需要破解,第一個是怎么養活蟲,并大量繁殖它,第二個是讓冬蟲夏草菌感染后能長出既有蟲又有“草”的冬蟲夏草。

    楊大榮前20年都在破解“怎么養蟲”這道題。蝙蝠蛾特殊的高海拔生態適應性,對人工繁殖來說是最大的阻礙。在高寒、高紫外線、稀薄空氣的高海拔地帶,一般一只幼蟲最少需要蛻6次皮,海拔高的需要蛻皮8至9次才會進入預蛹和蛹期,3年左右才能完成一個世代,海拔高的地區差不多5年才能完成一代。如何模擬它們的生存環境,讓它們適應低海拔的實驗環境,實現規模化繁殖,是科學家攻克的重點課題。

    1995年,楊大榮的團隊在室內養活了第一對可以交配的蝙蝠蛾,產下586粒卵,正式開始室內飼養。3年后,繁殖成活4萬多條幼蟲。“起初病害很多,并沒有成規模。”楊大榮說,到2002年,成功養活20多萬條幼蟲;2005年,已達到50萬條-60萬條幼蟲的規模。

    截至目前,一些機構和企業已經掌握了冬蟲夏草菌與蝙蝠蛾幼蟲結合的技術,但室內規模化繁育蝙蝠蛾幼蟲的“秘訣”少有人知道。每年,楊大榮的公司向全國20多個科研單位、大專院校、企業供應蝙蝠蛾幼蟲做研究。

    還原青藏高原生態

    蝙蝠蛾非常古老,起源于白堊紀中后期。當時,南亞次大陸上的原始蝙蝠蛾因為板塊漂移和碰撞,才到了青藏高原地區。楊大榮說:“如果冬蟲夏草被耗盡,那么我們失去的很可能不是一種蟲草,我們還會失去非常古老的蝙蝠蛾科昆蟲。”

    在青藏高原,冬蟲夏草除了和生態環境存在密切的關聯外,也和人的生存與發展息息相關。整個冬蟲夏草的產地生活著2000多萬人口,隨著蟲草價格的上漲,一人采挖一斤蟲草相當于3年到4年的打工收入。蟲草經濟收益與其他收入來源的巨大差距,是推動很多牧民采挖蟲草的動力。“我們關注人工培育冬蟲夏草帶來的經濟效益的同時,不能忽略蟲草對當地老百姓的意義。冬蟲夏草所面臨的不僅僅是一個物種保護與延續的問題,也是如何與當地百姓共存與發展的問題。”楊大榮說。

    今年,楊大榮已從中科院西雙版納熱帶植物園退休,他開始把主要的精力投入到自己創辦的香格里拉宜康寶生物科技有限公司,公司在香格里拉建了示范基地。建示范基地的目的是與當地牧民合作,推廣冬蟲夏草的半人工培育。主要方法是把人工養殖的蝙蝠蛾幼蟲和人工培養的蟲草菌放歸到自然環境中,增加寄主昆蟲的種源和菌源,仍然依靠它們自然生長和蟲草菌的感染。“盡管蟲草菌感染率只有12%,沒有被感染的蝙蝠蛾幼蟲成長為成蟲交配后又可以產卵變成幼蟲,這樣就恢復了自然的生態鏈。”楊大榮說,目前的研究示范成果基本可以實現畝產1公斤,大約1800根冬蟲夏草,按30元/根至50元/根的市場平均價計算,1畝地可為牧民帶來5萬元至8萬元的收入。

    野外生長的冬蟲夏草

    延伸閱讀

    冬蟲夏草屬中草藥

    根據《中華人民共和國藥典》中關于冬蟲夏草的記錄,它通常用來治療背痛、黃疸病以及體虛,還用來治療肺結核、哮喘、支氣管炎、肺氣腫等。

    過去冬蟲夏草被認為含大量具有抗癌、抗菌活性的蟲草素。今年,中科院上海植物生理生態研究所的研究人員最新證實,冬蟲夏草中根本沒有蟲草素合成基因。不過,藥典記錄的功效,以及民間用它提升免疫力,尤其是加快術后恢復,目前在臨床上還是給予肯定的。只不過,冬蟲夏草對應各種功效的具體成分,在醫學上始終還沒有找到確切答案。

    今年3月8日,國家食品藥品監督管理總局網站發布關于停止冬蟲夏草用于保健食品試點工作的通知。為什么會停止冬蟲夏草用于保健食品的試點工作呢?國家食品藥品監督管理總局表示,冬蟲夏草屬中藥材,并不是藥食兩用,因此不能作為保健品原料。

    3D打印的假冬蟲夏草

    如何分辨真假冬蟲夏草?

    由于能賣好價錢,市場上出現了不少假冒和仿制的冬蟲夏草。例如用其他蟲草或植物根莖假冒,用面粉仿制,甚至還出現3D打印的仿制冬蟲夏草。如何辨別真偽,避免上當受騙?

    楊大榮介紹,能夠生長成為冬蟲夏草的昆蟲只有一種,叫蝙蝠蛾。蝙蝠蛾幼蟲有幾個特點:一是有3組足,其中3對胸足位于頭部下方,4對腹足位于中部,1對臀足位于尾端,足上還有趾溝;蟲體側面有氣門,可以看出明顯的分節,每節有3-4個皺褶。真的冬蟲夏草可以明顯看到足部和足部上黑色小點的趾溝。

    面粉制作的冬蟲夏草標本沒有分節,也沒有皺褶,顏色呈深棕色,真的冬蟲夏草應該為金黃色。

    復印真冬蟲夏草后,通過3D技術打印的假冬蟲夏草,最難識別真假,鑒別方法是把蟲折成兩段,假的冬蟲夏草中間無腸腔。

    昆明日報記者吳潔報道

    本版圖片均為受訪者供圖


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