蚯蚓：隱秘而偉大的地下精靈

土壤是萬物之本。明代著名醫學家李時珍認為“人乃地產”。人類95%的食物都來自土壤。最早提出“生態農業”的美國土壤學家阿爾布雷希特（WM. A. Albrecht）也指出：缺乏有機物質、主要元素和微量礦物質的土壤是造成農作物歉收、動物和人類生病的原因。目前，全世界有1/3的人口與“隱性饑餓”相伴，就是由于必要微量營養素攝入不均衡或缺乏導致的。而我國也是目前世界上面臨“隱性饑餓”嚴峻挑戰的國家之一。

土壤動物是土壤健康的基石、土壤功能的引擎。它們幾乎參與了所有重要的土壤生態過程，在有機質分解、養分循環、維持土壤結構和穩定等方面發揮著重要作用，默默支撐著地球生態系統的健康和可持續發展。在它們之中，蚯蚓尤為重要，占到土壤動物群生物量的60%。它們通過吞吐和掘穴等行為加速有機物的分解，并能將表層的落葉和土壤混合到下層土壤中，增加植物營養物質的吸收。亞里士多德曾把蚯蚓形象地比喻為地球腸道。達爾文也曾評價蚯蚓是“在世界歷史進程中起到無可替代的重要作用”的生靈。

陸生蚯蚓起源于古生代，可由于其貌過于不揚，一直沒有被人們重視。事實上，蚯蚓的存在對整個世界糧食生產的貢獻率高達25%，每年有超過1.4 億噸的糧食都來自蚯蚓的耕作！但蚯蚓的重要性遠不止于此，這個隱秘而偉大的地下精靈，從方方面面守護土壤健康和人類健康。

勤懇耕作的“樸實農夫”

蚯蚓以土壤為家，通過在土壤中進食并推動身體穿透壓實的土壤來形成自己的洞穴。據統計，暴露在土壤不同深度的蚯蚓洞穴數可高達800個/m2。蚯蚓形成的洞穴不僅有助于增加土壤透氣性和疏松度，同時還會幫助土壤形成良好的團粒結構，有效調控土壤水肥，影響土壤微生物和酶活性。從蚯蚓的生態類型來看，體型較小的表層種蚯蚓主要以地表腐爛的枯枝落葉為食，能夠顯著提高土壤中微團聚體的占比，而體型大的深層種和內層種蚯蚓則能夠促進土壤中大團聚體的產生。同時，土壤顆粒間和團聚體間的孔隙也會顯著增加，提高土壤的呼吸速率。可見，蚯蚓是維持土壤結構的重要主力軍。

蚯蚓攝食和排泄的能量也十分驚人，對土壤中能量的再分配起關鍵作用。在熱帶稀樹草原中，蚯蚓每年攝取食物的總能量可高達11 750 kJ/m2，蚓糞可排出能量10 700 kJ/m2（蚯蚓種群密度為20條/m2）。蚓糞還是提高土壤孔隙度的另一有效方法。從外觀上看，蚓糞的粒徑與優質土壤的團粒結構相吻合，其較高的孔隙度同樣有助于形成和維持土壤結構。此外，蚓糞中還含有大量的氮、磷、鉀等無機鹽，腐殖酸，植物生長激素，有益微生物等，不僅大大提升土壤肥力，還可以防治病蟲害。

近年來，機械化耕作方式和過度耕作大大降低了土壤動物的數量，引發土壤板結、退化等問題。要想從根本上恢復土壤健康并使其可持續，保護蚯蚓這樣勤懇耕作的“樸實農夫”，以自然的方式疏松土壤、維持養分循環才是正確選擇。

默默無聞的“濟世良醫”

土壤是一個“活的生命體”，雖然具有強大的緩沖能力，但若長年經歷高強度的耕作和破壞，土壤也會生病。目前，我國鹽堿土總面積約15億畝，耕地中殘留2×106噸地膜，耕地土壤重金屬點位超標率19.4%，0～20 cm表層土壤中抗生素的平均檢出率竟高達58%！污染土壤正在向我們求救。俗話說“上醫治未病”。恰巧，一直生活在土壤中的蚯蚓早已形成一套獨特的醫療手法幫助土壤防“未病”，并能在一定程度上治療疾病。

蚯蚓活動強烈影響土壤特性，能夠改變土壤微生物群落結構和多樣性。蚯蚓還有獨特的腸道環境：pH中性、厭氧、高數量/高質量的底物和本地微生物群落，能夠為污染物的降解提供最佳場所。蚯蚓體內還有強大的解毒酶系統，因此，在保護自身免于脅迫環境條件下活性氧自由基造成的細胞結構損傷的同時，它可以為土壤有效解毒，如減少砷、鎘、鉻等重金屬污染，促進抗生素、農藥等污染物降解等。我們課題組之前的研究發現上海農田土壤中常見蚯蚓——威廉腔蚓（Metaphire guillelmi）——就能幫助將土壤中四環素的降解率提升13.7%～29.0%，還能有效縮短四環素的半衰期，同時還提高了農田土壤中全氮、有效磷和全鉀含量。我們還發現，蚯蚓能夠促進土壤中洛克沙砷的降解，增強土壤砷還原和甲基化功能。在鹽堿化農田土壤中，蚯蚓和真菌還能協同降低土壤pH值，減少土壤中以氮為消耗源的微生物甲基桿菌屬的數量，刺激土壤氮礦化，促進作物對氮的吸收。微塑料和抗生素抗性基因（ARGs）是新型的農田土壤污染物，也是全球性熱點問題。而蚯蚓作為農田醫者，對它們帶來的污染也有一定療效。研究人員發現蚯蚓不僅可以通過砂囊將大顆粒塑料磨碎為小顆粒，還可以有效降解微塑料，因為它腸道內含有可以降解微塑料的細菌。蚯蚓還可以減少土壤中ARGs的宿主細菌，并通過改變微生物的共現模式，減少細菌的連通性，減緩ARGs的擴散。

然而，萬事皆有度。必須引起我們重視的是，作為醫者，蚯蚓本身也在抵抗環境污染物對其造成的損傷，當污染物超過一定閾值，蚯蚓的生命也會受到威脅。朱永官院士曾多次在報告中指出，“土壤-植物-人群（動物）”連續體中的土壤健康是實現全球提倡的“全健康”的核心之一。而蚯蚓和其他土壤動物構成的土壤食物網又是土壤健康的基石，一旦它們受損，又有誰能為我們的健康保駕護航？！

變廢為寶的“回收專員”

作為生態系統中重要的分解者，蚯蚓從不挑食。除了土壤，枯枝落葉、廚余垃圾、畜禽糞便等都能滿足它的味蕾。蚯蚓的吞吐能力很強大。它們每天能攝取相當于自身體重1.0～1.7倍的食物，并排出約一半體重的蚓糞。蚓糞不是無情物，落入泥土更護花。由于營養物質含量豐富，且易于植物吸收利用，蚓糞常被譽為“有機肥之王”。也正因此，蚯蚓又扮演起“廢棄物回收專員”的角色。據統計，每年每畝蚯蚓可消耗400 噸有機廢棄物，1噸糞便可以喂養60～70 kg蚯蚓，生產300～500 kg蚯蚓糞肥。

蚯蚓這一才能終于在20世紀70年代被人們發現。1978年，美國紐約州第一次舉辦了“污泥管理中土壤生物的利用”研討會，重點討論了蚯蚓對污水污泥和生物固體的處理；英國緊隨其后，從1980年開始研究使用蚯蚓處理各種動物糞便，如豬糞、牛糞等；1985年在意大利舉行的國際蚯蚓生態學大會首次設置了蚯蚓和廢物管理的分論壇；1988年，蚯蚓廢棄物處理和環境管理研討會在英國劍橋舉辦。之后，許多國家陸續開展了商業化蚯蚓堆肥項目的研究。

我國是農業生產大國，在滿足14億人口糧食需求的同時，也產生了年產量超40億噸的有機廢棄物，主要包括作物秸稈（20%）和畜禽糞便（70%）。盡管我國農作物秸稈綜合利用率達88.1%，畜禽糞便利用率達78.3%，但個別地區有機廢棄物的處置率仍然較低，與我國農業高質量發展的目標存在差距。因此，利用蚯蚓堆肥技術改善農業廢棄物資源化處理現狀，能更好地實現農業廢棄物的多元化利用和無害化效果，促進營養元素循環。

天然健康的“藥食同源”

看過電影《流浪地球》的觀眾對“地下城的人們將蚯蚓干作為饋贈佳品”的場景一定不陌生。這可不是導演的隨意杜撰，而是有科學依據的。和我們日常認為的高蛋白食物相比，蚯蚓可謂妥妥的贏家。以干物質計，蚯蚓體內蛋白質含量占54.6%～59.4%，是大豆的1.55倍、雞蛋的5倍。各種氨基酸的含量也遠超我們熟知的魚、干果和牛肝。蚯蚓體內還富含多種維生素、礦物質和微量元素。只要在動物飼料中添加約5%的蚯蚓總量，就能明顯促進畜禽生長，增強動物免疫力，提升肉蛋品質。我國蛋白源飼料嚴重缺乏，2022年進口大豆量為9108萬噸，年進口價值4000多億元。將蚯蚓作為蛋白原料是解決我國蛋白依賴的有效途徑之一。

藥食同源，蚯蚓很早就出現在我國的醫書上。現存最早的中藥學專著《神農本草經》中就提出蚯蚓可以“清熱定驚、通絡、平喘、利尿”。雖然蚯蚓作為重要的傳統中藥材使用已有超過2300年的歷史，但目前被《中華人民共和國藥典》（2020版）認可的“地龍”僅有4種蚯蚓的干燥體，分別為主要分布在江浙滬一帶的3種滬地龍——櫛盲遠盲蚓（Amynthas pectinifera）、威廉腔蚓、通俗腔蚓（Metaphire vulgaris）——以及分布在兩廣地區的1種廣地龍——參狀遠盲蚓（Amynthas aspergillum）。地龍的化學成分主要為氨基酸類、堿基類、核苷類、脂肪酸類等，具有抗凝血、抗血栓、抗腫瘤、抗高血壓、調節免疫、促進創面愈合等作用，臨床常用于高熱神昏、肺熱咳喘、半身不遂等癥的治療，常以身痛逐瘀湯、補陽還五湯、腦心通膠囊等方劑形式治療心腦血管疾病。除地龍外，其他蚯蚓的提取物也已經在臨床上得到應用，如用于抑制血栓形成，減小腦梗死面積，改善腦缺血區供血的處方藥蚓激酶，就是從人工養殖的赤子愛勝蚓（Eisenia foetida）中提取的。

結語

截至目前，全球共有陸棲蚯蚓6000余種，我們國家就有706種（大都保存于我們建設的蚯蚓標本館中）。它們與我們的環境健康、人類健康密切相關。然而，隨著工業化、城市化的發展，包括蚯蚓在內的所有生物的生存區域不斷被壓縮，生存環境不斷惡化。更有甚者，為了牟取經濟利益，不斷上演電捕蚯蚓事件。我們在每年例行的蚯蚓調查中也痛心地發現，很多蚯蚓的身影已經不見了。覆巢之下，安有完卵？作為最重要的土壤動物之一，蚯蚓多樣性和數量的急劇減少會導致土壤質量持續下降，植物無法健康生長。為了獲取足夠的食物，農戶不得不施用更多的化肥農藥，進一步加劇土壤的破壞，周而復始，成了一個近乎無解的死循環。任何一種現存生物與自然環境之間都是經過大自然億萬年的演化形成的平衡，最和諧，但也脆弱。若我們涸澤而漁，焚林而獵，長此以往，整個生態環境的平衡就會被打破，最終將影響人類的生存。

為保護我們的耕地，保護我們的農業，保護我們自己，“拯救蚯蚓”之路開啟了。2022年農業農村部、國家林草局、國家市場監管總局等7個部門聯合印發《關于加強野生蚯蚓保護 改善土壤生態環境的通知》。我們也與上海市長寧檢察院、拼多多共同攜手參與蚯蚓保護的“綠網計劃”。2023年中央一號文件《中共中央國務院關于做好2023年全面推進鄉村振興重點工作的意見》首次提出“要嚴厲打擊電捕蚯蚓等破壞土壤行為”。同年6月，國家林業和草原局也將利用強度大、資源消耗量高的四種蚯蚓列入《有重要生態、科學、社會價值的陸生野生動物名錄》。

作為長期從事蚯蚓研究的科研人員，我們這20年來，每年都會赴全國各地調查蚯蚓資源，目前我們的腳印已遍布近20個省市和自治區，于3500多個樣點獲得10萬余條標本。2019年，我們建立了全國唯一的蚯蚓標本館，所有采集的標本均保存于此，為蚯蚓物種多樣性的保護提供有力支持。同時，為了打破公眾對蚯蚓的刻板印象，激發公眾對蚯蚓、土壤動物以及生態環境的重視和保護意識，我們還于2022年創建了微信公眾號——“蚓言”——并通過海上科普講壇、超星名師講壇、上海新聞廣播電臺、上海自然博物館等平臺開展相關的科普講座。國內也有很多科研團隊與我們一起致力于蚯蚓修復污染土壤、蚯蚓資源化利用有機廢棄物、蚯蚓藥用價值開發等方面的研究，不斷挖掘小小蚯蚓的巨大價值。當然，我們還希望更多的人參與到蚯蚓的相關研究或科普宣傳中。如蚯蚓的產業化研究，以養代捕，用養殖的方式緩沖野生蚯蚓捕殺，既保證蚯蚓作為中藥材的安全供應，也保障其種群的健康發展。同時，讓包括蚯蚓在內的生物多樣性的保護成為公眾意識。此外，進一步健全相關法律法規，如考慮制定《土壤動物保護法》，用法律規范行為，切實立法保護蚯蚓在內的重要生物。而對于我們普通民眾，如果可以不傷害蚯蚓，甚至在雨后把迷路的蚯蚓放回到草叢里或者泥土上，那都是對蚯蚓和生態環境保護的善舉。

蚯蚓是個隱秘而偉大的地下精靈，保護蚯蚓就是保護我們賴以生存的土地，保護我們的家園。尊重自然、順應自然、保護自然方能守護我們的全健康！

本文根據筆者在上海市科學技術普及志愿者協會主辦的“海上科普講壇”上的報告撰寫而成