“蚓无爪牙之力筋骨之强，能上食尘土，下饮黄泉，用心一也。”
断为两截如何各自成活？没有眼睛靠啥来分辨昼夜？蚯蚓留给人类的疑问太多太多，查理·达尔文（1809～1882）晚年业余时间中最感兴趣的就是它，曾在自己的花园中潜心观察、研究蚯蚓钻过的地下孔道对生态系统的影响，并于1881年发表了《蚯蚓的习性和它对植物土壤形成的作用》（The Formation of Vegetable Mould through the Act
这种随处可见的蠕虫非常难以观察，因此在多数人心目中，简直就是一种眼盲、迟钝、无知觉和湿粘的令人生厌的环节动物，甚至一度还被当作待消灭的寄生虫。但是和达尔文一样对它着迷的人也不是没有。比如，一谈到蚯蚓，中国农业大学的孙振钧教授就滔滔不绝，溢美之词溢于言表。
“这种生物在自然界里的确有神奇之处。”泡上一杯咖啡，我们的谈话开始进入正题。
物种大家庭里的成功人士
先来认识一下今天的主角吧。
蚯蚓属于环节动物门（Aneelida）寡毛纲（Oligochaeta），种类繁多，按照生活环境分为陆生和水生，按照体型分为小型、中型和大型。大多数属于陆生蚯蚓，体型较大，主要分布于土壤表层。从动物行为学的角度来说，属穴居生活一族，有“六喜六怕”的习性，喜者：阴暗、潮湿、安静、温暖、甜酸味、同代同居；怕者：光照、震动、水淹、闷气、农药、酸碱。
蚯蚓昼伏夜出，体内含水量80%左右，常在潮湿、疏松而富于有机物的泥土中活动，但从不选择被水淹没的土壤。它们的生存受到温度、湿度、通气、饵料、天敌等生态因素的影响。世界性分布， 15℃~25℃为最佳生存温度，32℃以上停止生长，温度过高会逃亡，当0℃~5℃时进入冬眠，低于0℃或高于40℃会导致死亡。
由于是杂食性动物，腐殖质、动物粪便、土壤细菌以及这些物质分解的有机物都不排斥，并连同泥土一起摄入，但蚯蚓味觉灵敏，讨厌苦味，对酸性物质也很敏感；它们喜欢安静，不仅要求噪音低，而且怕震动——感到震动后，蚯蚓会表现出不安、逃窜；它们不怕红光，但特别逃避强烈的阳光、蓝光，尤其是紫外线。阳光照射实验显示，赤子爱胜蚓经阳光照射15分钟后死亡率66%，20分钟就全军覆没。
最为有趣的一点是，蚯蚓母子两代不愿同居，尤其密度高的情况下，小的繁殖多了，老的就要离家出走，另立门户。
就是这不起眼且有些另类的小块头却有着不凡的经历。“从生物进化的角度看，蚯蚓是非常成功的，它们已经在地球上耕作了数亿年”，此前有记录的最早的蚯蚓化石，是在巴西发现的，距今3亿年。而在美国亚利桑那大峡谷中发现5.5亿年前的化石，又将其生存年代大大提前。在这亿万年中，地球板块发生了数次巨大变化，不计其数的物种陆续遭到灭绝，而蚯蚓不但没有灭亡，分布还越来越广。而且，近代和现代工业，特别是工业革命以后带来的化学工业的飞速发展，农药、兽药、塑料等化学物质一边改变了世界经济，一边威胁着生态环境，有毒、有害、有潜在影响、致病致畸的废弃物大量出现，蚯蚓则安然幸存下来，并有效缓解着这种变化带来的恶性循环。更奇特的是，我们很少看到这种动物生病，“越是细菌多的地方，它们越喜欢钻进去。要是把环境弄得干净、清洁、卫生了，反而会限制它们的生长。”
古老的法则：生物扳机
作为地球上最古老的动物之一，蚯蚓直到现在仍然保持原始形态，它们的身体结构非常简单，但却以这种简单适应着环境。
孙教授做过一个实验观察：将蚯蚓放入剧毒农药DDT的原液中，2分钟后就会死亡，但如果在死前取出，再放回土壤中恢复一会儿，然后再放回原液，5分钟后才会死亡。如果循环往复，它们坚持的时间就越来越长。换而言之，我们可以想象，一种新的农药施放到土地后，蚯蚓或许无法立刻适应，但只要给一点“喘息”的时间，它们体内会迅速产生变化，应对变化。这就是它们不得病的根源。
孙教授对这一机理十分感兴趣，他经过研究终于分离出了蚯蚓体内的抗菌肽，构建了蚯蚓不生病的免疫框架。这种活性肽平常情况下在体内表达的浓度很低，一旦受到某种刺激——比如进入农药原液中或被尖锐物体划伤时，表达浓度就会激增至非常高。孙教授把这一机理形容为“扳机原理”。
如果环境安全，刺激不大，出于生存成本的角度考虑，它们没有必要调用机体的这一防护系统；一旦环境对生存构成威胁，并不断加压，到了一定的临界值——如同扣动了“生物扳机”并不断压缩，那么最后“生物枪”就会射出“生物子弹”进行自我防御。结果就是机体分泌系统被调动起来，大量产生抗菌肽表达。孙振钧由此想到利用理化环境进行原位的调控，他现在采用微弱的电击刺激蚯蚓，诱导它们快速产生大量抗菌肽。这种方法跟目前生物界进行基因表达、转基因的主流并不吻合，它的特点是只要“扣动扳机”，就能进行在自身体内的、原位的基因表达。“不会出现转基因研究带来的那些巨大争议。”
土壤工程，舍我其谁？
蚯蚓对我们生存环境的影响可谓深远。
达尔文曾经估算过，英国每亩耕地中平均有蚯蚓5.3万条（密度高处可能会达50万），这意味着，仅一亩地中的蚯蚓每年就可吞食10吨的泥土，再搬至地面上，经过这番“梳理”，15年后遮盖地面的土壤厚度就可增加10厘米。如今，温带牧场所有的表层20厘米之内的土壤，都已经被蚯蚓消化过多次。
这支“生物犁”毫无疑问是地球上的“第一劳动者”，“达尔文非常明确地说过，在土壤的形成和改良、土壤的肥力提高和保持，以及在农业生产过程中，蚯蚓都发挥了重要的决定性作用，尤其在土壤形成方面”，在土壤生长繁殖等过程中，大量蚯蚓粪黏粒促成了其结构形成。事实上，蚯蚓翻动的不仅仅是达尔文的花园，而是整个地表，特别还有海底。今天科学家们对蚯蚓等海洋底栖生物的重要性有了更多认识，逐渐把生物松土作为松动海床土层的因素之一，并认可了生物活动所带来的积极影响——海底因生物活动而改变。
试问世界上还有哪种动物，能像这种低级的小虫一样，在地球的历史上，担任着如此重要的职务呢？而它们对人类的恩惠远不止于此。
踏步走在环保大道上
“它们有一个怪僻，不吃活的动植物，却喜欢死亡的、腐烂发酵的腐生生物”这是为何？原来，蚯蚓有特殊的消化功能，体内分泌的一种特殊酶能分解蛋白质、脂肪和木质纤维。有机废弃物通过蚯蚓的消化系统后，在肠道中蛋白酶、脂肪分解酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，可以转化成为自身或其他生物易于利用的活性物质，同时产生不会二次污染环境的蚯蚓蛋白和氨基酸。所以，树叶、烂草、禽畜粪便、生活垃圾、食品工业的下脚料等都能成为蚯蚓的大餐。从一定意义上讲，蚯蚓是个大有可为的环保专家，不少国家都在研究利用蚯蚓处理生活垃圾解决环境污染问题。而且，它们具有富集作用，可以将栖息地原本不高的污染浓度累积起来，这个本领若用在环保上有可能事半功倍，尤其是重度污染和盐碱地类贫瘠的土地，用蚯蚓粪来进行改良和改造再合适不过。
孙教授还介绍，自然界的生态循环过程中包含了三个很重要的联结点。第一个切入点也是最重要的起点——生产者，主要包括各种进行光合作用的植物。一般来说，植物被人类直接消耗的不足50%；第二个是消费者，各种各样的动物和人类都包含在其中，吃、穿、用……都在消耗生产者生产出的产物，但转化率同样不超过40%，更多是给自然界带来了大量废弃物；因此第三个点——分解者就显得尤为重要了，它们负责分解、还原前两个环节产生的废弃物，使之成为天然的颗粒状肥料，能够被植物重新吸收、循环利用。
这样，废弃物不仅仅被当作垃圾处理掉，而是摇身一变，成为一种资源被重新循环地利用起来，因此，如何实现循环是关键。
目前整个生态环境的问题恰恰出现在分解者身上。
“农业部、林业部、科学部，各地的农业大学、生物学院的研究人员都致力于如何提高产量，也就是如何用科学技术提高生产者的水平；动物科学、兽医学系的专家们又都在让动物不生病的课题上费尽心力，也就是使消费者成长得更有效率，可是又有多少人在从事关于分解者的研究呢？中国的大学中有设立专门的分解者的学院和科系吗？”孙教授忧心忡忡地提出了以上诘问。
为什么现在的污染越来越严重？以前人们相信，是因为资源的浪费、化学物质的使用量增多等人为因素，几乎所有的应对方略都一味致力于节能减排的宣传和行动。在这个问题上，孙教授的看法却独树一帜，他认为根本的解决有赖于我们加深对分解者的认识。“如果将这个循环圈看作一条公路的话，在生产者和消费者路段，大量技术的进步，设备的更新，使得路面越来越宽，速度越来越快，就好像驶上一条六车道、时速120公里的高速路，而到了分解者路段，马上变成了一条羊肠小道，技术、人力、设备……统统跟不上。整条道路的流通量骤减，所有的车辆都堵在这里，污染自然就产生了。”“我们做生态工程的就是要把堆积于此、解不开的疙瘩解决掉，让它也成为一条畅通无阻的高速路，与前面的流通量保持一致。那么，污染源也随之变成了一种资源。而且，遵守着自然界自己的规律。”这条激动人心的希望之路上，蚯蚓和其他的腐生生物任重道远。
有了高效的转化，就可以和高效的生产者和高效的消费者配套起来，孙教授脑中灵光一闪，想到把种植业和养殖业进行农牧结合，形成一个以蚯蚓为中心的高效的良性循环圈：种植业产生的秸秆和养殖业产生的粪便等废弃物由蚯蚓来消化，转化后出现的蚯蚓粪又可以供给种植业作为肥料，而蚯蚓作为动物蛋白供给养殖业。
这是一个非常实用且经济的完美方案，可以在现代生态农业中大展拳脚。然而，这条环保之路在自然界中是一个比较缓慢的过程。生态系统有自净能力，如果污染物数量不多，即使是有毒有害的物质，也能自行分解掉，然而现在污染物太多导致自然界逐渐失去了自我修复的能力，使目前的循环能力极为有限。
美味、营养和药用
蚯蚓还是廉价的动物蛋白来源。这种新型动物蛋白源，粗蛋白含量达到62%~71%，蛋白质含量达到65%，和鱼粉相当，高于大豆的40%。按蛋白计算，养殖1亩蚯蚓相当于种植10亩大豆。亮氨酸、精氨酸、赖氨酸、色氨酸含量都很高。
此外，作为动物蛋白的巨大优势：蚯蚓本身含有抗菌肽这种功能蛋白，给猪、鸡、鸭、鱼等肉禽食用后可以减少它们食用抗生素的用量，生产出更绿色、有机和无公害的食品。现在蚯蚓产品都属于不需认证的免检原料。
既然动物食用效果很好，人也同样可以。如今，蚯蚓越来越多地作为一种良好的功能食品跻身餐桌。在广东一带，尤其是台湾一直有食用蚯蚓的做法，日本、欧洲的蚯蚓大餐，食谱达百余种，美国还有用蚯蚓作汉堡原料的。除了美味，抗菌肽的存在可以在一定时限内起到防腐作用。
2007年12月1日，国家卫生部公布的新食物源食品中，除了蝎子、蛹、蚂蚁、蚂蚱以外，蚯蚓业已榜上有名。相关产品原来商品化程度不够，近年来正逐步按照现代的理念和标准进行商品化生产。
但是孙教授也有担忧之处，蚯蚓养殖过程中的一些特性，限制了这种食品的发展，比如说它们的食物中可能含有病原菌，养殖环境中可能含有重金属污染，此外，蚯蚓富集作用的隐患……这些都给食品安全带来了风险，孙教授的研究团队正将关注点集中于此，希望可以找到有效的解决。
蚯蚓也是一味中国传统中药药材，又名曲蟮、曲蛇、地龙，早在距今2500多年前的《诗经》中就有记载，并见诸现存最早的药学专著《神农本草经》，《本草纲目》提及42处之多（其中包含蚯蚓粪），称为“地龙”。
并不是任何蚯蚓都可以作为中药，只有那些产在华南一带的一种大型蚯蚓广地龙——参环毛蚓可以加工成药材地龙，可以散热解毒、扩张血管，治疗哮喘等症状。然而，早期人们并不知道其中含有哪些主要成份，直到1983年，日本宫崎医科大学教授美原恒（Hisashi.Mihara）博士从3000多种蚯蚓中精心挑选的欧美鲁贝尔红蚯蚓，从其消化道内提取并纯化出一种溶纤酶，并在6个国家注册了专利。这是一组具有相同功能的多种蛋白水解酶，能够溶解阻塞在血管中的血纤维蛋白，是治疗心肌梗塞、脑血栓的特效药。到了1988年，中国科学院生物物理研究所也有类似发现。
1990年，在美原恒的努力下，第一批溶纤酶的胶囊在香港上市，名为龙心胶囊。蚯蚓药用价值的开发进程由此进入了快车道，溶纤酶也正式更名为蚓激酶。在技术的发展下，广地龙已不是蚓激酶的唯一来源，但供药用者仍仅限秉氏环毛蚓、赤子爱胜蚓、背暗异唇蚓、直隶环毛蚓几种。目前国内至少有10多家制药厂生产与蚓激酶相关的药品。
随着生物化学的发展，生物体内的活性物质的精细化工分离、纯化、分析技术不断提高，对蚯蚓的有效成分和药理作用研究表明，蚯蚓体内含有丰富的蛋白质、氨基酸和酶类，以及多种维生素及微量元素，可用于治疗支气管炎、半身不遂、高血压、伤寒、流行性腮腺炎、骨折、烧烫伤等，还有一定抗癌作用。
在中国，由于蚯蚓具有的蚓激酶和其他一些活性元素。目前已开发出不少产品，比如抗疲劳作用。孙教授曾经粗略地做过试验，两组老年人爬山，其中一组食用过加入蚯蚓蛋白或其他提取物的保健品，半个月后，这个组所用时间缩短了一半以上，效果显著。他自己则每天服用以蚯蚓原料的口服液，“精神一直不错”。
入地也上天
除了这些已经实现的应用，孙教授还有一个大胆的展望——让平日深藏地下的蚯蚓进入外太空，为人类建造的永久空间站作贡献，发挥更大的作用。他设想，可以在永久空间站中建立起以蚯蚓为中心的人工循环系统，转化人们在那里生产出的有机废弃物，实现生命保障系统的正常运转。而且，这个纯净的生存空间也是评估这一人造循环系统功效的绝佳环境。
事实上，早在2005年，俄罗斯就将蚯蚓送入到了国际空间站，只是那时的目的是研究失重状态下生物形态的变化过程，以及被切断后新生的蚯蚓个体平衡器官的发育情况。
高产养殖和高效处理
了解到这些，养殖蚯蚓的意义不言而喻。蚯蚓养殖(vermiculture)这项技术不仅中国在做，美国从1975年开始正式将其列为一个行业。
上世纪70年代末，几个条件促成了蚯蚓养殖业的发展。首先归于好的品种。原本在大地中的蚯蚓都不能规模化养殖，日本学者前田古颜在收集世界各地蚯蚓的基础上，经过2000次的杂交试验，于1973年培育出了繁殖倍数极高、适合于人工养殖的赤子爱胜蚓，即所谓的大平二号，使这项生物技术得到革命性发展。普通蚯蚓一年的繁殖率最多能达到30~50倍，赤子爱胜蚓的繁殖率高达1500倍，而且耐热抗寒，只要温度、湿度、气味适宜，定居性好，不会逃跑，更重要的是，它们更喜欢秸秆、牛粪、猪粪等有机质丰富的食物，可以转化更多废弃物，蚓体、蚓粪产量也更高。再加上上世纪七、八十年代，近海海洋环境污染很严重，过去常用的鱼粉原料——鳕鱼等鱼类的产量下降，价格抬升，蚯蚓因为富含蛋白成为良好的替代物。
在种种背景下，在世界范围内形成了几个养殖中心，以日本、中国、菲律宾为首的亚洲中心，意大利、法国所在的欧洲中心，美国领衔的北美中心，以及古巴、阿根廷代表的南美中心。蚯蚓养殖业进入了快速发展阶段，一个新的产业诞生了。目前已发展到了工厂化养殖和商品化生产，养殖蚯蚓成了前景广阔的新兴养殖事业。国际市场每年仅蚯蚓食品的交易额就在25亿~30亿美元，而且每年以25%的速度递增。
然而，绿色食品、有机食品的迅速发展，以及蚯蚓在现代生态农业中的重大意义，使得自然界里有限的繁衍数量起不到多大作用。环保方面也是如此，如果还要借助于蚯蚓在自然界中的模式来处理废弃物的话，已经不能够满足需求，因为它们原本耗时2个月才能处理的废弃物，现在只需2天就会产生，生产与消耗无法平衡。这些都对蚯蚓的高产养殖提出了更迫切的要求，提高效率是必须要走的路。
因此，孙教授希望将蚯蚓的能力高效化，使所需时间减少为两周甚至10天。历经20年时间，他们发展出一套先进的高产养殖理论，研制出的“蚯蚓生物反应器”已经实现了这一目标。这种装置每天可以将5吨农业废弃物和生活垃圾转化为蚯蚓粪生物有机肥料。原理很简单：蚯蚓在自然界土壤中的密度不高，而这种设备中产量最高的时候高达每平方米每年产22.5公斤，换算成亩的话，一亩地约产7.5吨。对应的养殖方法也有一些改革，自然界土壤中的耕层约20厘米，蚯蚓只在这个范围内活动，而人工养殖将范围扩大到地下1米深，蚯蚓的密度也大大提高。当然，这样的高密度要求蚯蚓生存的小环境也相应改变。
蚯蚓文化，蚯蚓人生
不仅研究蚯蚓，孙教授还倡导蚯蚓文化。“它们一生都在为大地默默地奉献，哪怕最后死了，也要把遗体分解，献给生养自己的土地，为地球的生存做出了最大贡献。在整个生物界中，能将默默无闻做到如此境地的绝无仅有。”
因为学生物出身，他总是喜欢把生物的特性与人的悟性结合起来，每逢研究生复试，他都要提醒一下，进入这行必须有默默无闻的蚯蚓精神，像蚯蚓一样扎进研究的土壤中努力“钻研”。
这一切都源于他由所投身事业而来的感悟，不管人们欣赏或是厌弃，蚯蚓永远默默无闻地劳作，因此他告诉我，当年的博士论文就是“献给那些终生在科技田地里默默耕耘的人们”。
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