关于蚕
关于蚕
许晟
【本文是基于现有网络资料所进行的梳理，仅提供关于蚕的一般知识并略作评述，并非笔者个人研究成果。】
家蚕是家养蚕蛾的幼虫，也是丝绸的源头。经过超过千年的驯化，家养蚕蛾的生存十分依赖人类。野生的蚕蛾也保持着独立性，但它们吐出的丝对今天的丝绸生产并无帮助。
饲养蚕蛾的活动在中国进行了至少5000年，并扩散到印度，韩国，日本，和欧洲。野蚕蛾主要分布在印度北部，中国北部，朝鲜半岛，日本，以及俄罗斯的远东地区。而家养蚕蛾主要是由中国地区的野蚕蛾驯化而来的。
根据目前的考古发现，养蚕活动更像是出现在新石器时代，因为在这之前，并没有发现批量的蚕丝加工设备。如今，家养蚕已经失去了飞行的能力，也失去了生化色素，通体呈白色；但另一方面，野生与家养的蚕蛾仍然十分接近，至今也保持着较高的杂交可能。
蚕虫的类型
以桑叶为食的蚕虫可以被分成三种类型。主要的是“一化性”与“二化性”种群。所谓的“一化”与“二化”，就是指昆虫在一年内发生的世代数，或者说繁殖的次数。这主要是由气候与环境决定的。一化性的家蚕包括了全部的欧洲品种，以及部分的中国和日本品种；二化性家蚕一般在中国和日本。一化性蚕的卵会在冬天发生类似冬眠的“滞育”现象，也就是停止发育，以抵抗严寒的天气，直到春天来临才会被激活。第三种是多化性家蚕，分布在中国南部和东南亚地区，多化性的蚕卵只需要9到12天的孵化时间，因此每年最多可以发生9个世代。
从蚕卵到丝绸，或者蚕蛾
家养蚕的幼虫孵化后，就会不停进食，它们最喜欢桑叶，尤其是白桑叶，并且会被桑叶中的茉莉酮气味所吸引。除了桑叶，它们也吃另一些桑类植物，甚至桑橙的果实。幼虫身上有细小的黑毛，当头部的颜色变深时，它们就快要蜕皮了。蜕皮后，幼虫变成干净的白色，背上长出细小的像角一样的小刺。
一般蜕皮四次以后，它们的身体就已经发黄，皮肤更加紧致，也就准备好进入蚕蛹的状态了。它们会用唾液腺吐出丝线，做成茧，把自己包裹在里面。幼虫的最后一次蜕皮是在蚕蛹里进行的，这可以形成一个保护层，为脆弱的幼虫提供多一层保护。许多鳞翅目的昆虫都会作茧，但只有蚕蛾科中的少数会被用作人类的生产。
如果幼虫熬过了呆在茧里的时段，它就会释放一种蛋白水解酶，由此在茧上开一个洞，让自己在变成蛾之后爬出去。这种酶对茧上的丝有很强的破坏性，可以造成丝纤维的断裂，会降低需要被制成丝绸的蚕丝的质量，但对于只需要成为衣料的内部填充物的丝来说，则无所谓。人类为了阻止这个过程，一般会将蚕茧蒸煮，里面的蚕虫被杀死，热水也让茧上的丝更容易被解开。死掉的蚕虫常常也顺便成为了人类的食物。
一只茧的蚕丝总长度一般在300米到900米之间，纤维质感精致而有光泽。直接从蚕茧上分离出的蚕丝一般称为“生丝”，生丝的直径大约为10微米，也就是1/100毫米。每公斤生丝所需要的蚕茧数量大约是5000个到7500个之间。全球每年的生丝产量大约为2800万公斤，需要的蚕茧超过100亿个。
也许蚕是被人类在最长的时间里，以最大的规模持续杀死的动物，因此，动物保护者也批评过丝绸的生产，圣雄甘地也是其中之一。为此，他鼓励棉纺机器的推广，也鼓励人们使用“非暴力丝”，也就是用野外采集的，成蛾飞走后留下的野生茧所制成的丝织品。实际上，人类最早的丝绸就是用野生丝制成的。这种产品的质量与生产效率都会极大降低，实际上，除非人类文明发生了某种突变，否则几乎可以肯定，它只会停留在假想阶段——我们连象牙的问题都还没有解决。
没有被水煮的家养蚕蛾得以破茧而出，除了很少的例外，它们一般无法飞行。雄性蚕蛾也就无法靠飞行来找到雌鹅，或者抵御入侵者。有时候，它们可以短暂地起飞并滑翔一段距离，但无法持续。它们的身体过大过重，翅膀却没有相应地成长。家养蚕蛾的翼展一般在3到5厘米。雌性蚕蛾的体积一般是雄性的2到3倍，主要原因大概是需要产卵。家养蚕蛾的嘴部变小，经常无法自主进食，需要专业的饲养员人工喂养。
有关蚕的科研
蚕虫的体积很小，容易饲养，因此在鳞翅目和节肢动物研究中成为了常见的样本。费洛蒙（一种昆虫分泌的，在同种昆虫之间相互刺激的信息素），荷尔蒙，昆虫脑结构，昆虫身体结构等领域的重要发现，都是以蚕虫为样本的。第一种被确定了分子式的费洛蒙，被称为“蚕蛾性诱醇(bombykol)”，就是经过对50万只蚕虫的采样后，提取成功的——因为每一只蚕虫的提取量实在是太低了。
目前，对蚕虫的研究集中在基因和基因工程方面。数百种族群被区分出来，四百多种基因变化被发现，另外还有一千多种人工饲养带来的近亲类型。蚕的人工饲料也已经被发明，可以作为桑叶的替代品。基因工程的研究正在尝试让蚕丝中携带特定的蛋白质，由此可用于医疗或其它领域。雌性家养蚕在生殖过程中也表现出十分罕见的染色体特性，可用于进一步的研究。
号称“蜘蛛丝技术公司”的美国克莱格生物工艺实验室（Kraig Biocraft Laboratories）在2010年9月宣布，已经成功地通过基因工程，让蚕虫吐出了蜘蛛丝。可是，为什么不直接让蜘蛛来吐丝呢？
美国塔夫茨大学研制出了海绵状的蚕丝，与人体组织接近，可用于人体韧带，肌腱等组织的修复手术。该大学还研制出可以种植在人的皮肤下的蚕丝与药物的混合物。这种物质可以稳定并延缓药性的释放，以达到更好的治疗效果。
麻省理工学院研究了蚕虫在不同曲率的平面上的吐丝方式。研究员发现，在特定的直线条构成的网状表面上，蚕虫吐的丝会严格遵循网格的形状。由此，他们控制大约6500只蚕虫吐丝，用几天时间制作了一座丝网阁楼。
蚕虫还被用于天然抗生素的研制，因为与其它无脊椎动物相比，它们更加合适。例如日本科学家研制的抗生素“Lysocin E”，一种由溶杆菌RH2180-5和GPI0363合成的非核糖体多肽（我也不知道这是什么），就是用蚕虫研发的著名抗生素。
2019年1月2日，中国的嫦娥四号将蚕卵带上了月球。一同带去的植物可以为蚕卵提供氧气，而蚕卵则为植物提供二氧化碳和营养物。科研人员会评估植物在这种条件下能否进行光合作用，能在月面生长到什么程度。
