启蒙时期
冬虫夏草首次进入公众视野，是从唐代冬虫夏草入药开始，到清代末年的千余年中，人们对这种跨界组合的的物种充满了好奇，也赋予了很神话色彩。
但是至于它是如何形成一直没有定论，我国古代的医药学家虽然一直在研究其生长过程，但未能揭开谜底，致使冬虫夏草一直被云遮雾罩，显得神秘莫测。
探索时期
大约从清代以后，随着人们对冬虫夏草认识的增多，有关冬虫夏草的生态环境、生长过程及生理特性的记载也越来越多。
如吴仪洛《本草从新》说：它产在四川及云、贵，“冬在土中，身体活如老蚕，有毛能动。至夏则毛出土上，连身俱化为草。若不取，至冬则复化为虫”
《青藜余照》说：“四川产夏草冬虫，根如蚕形，有毛能动，夏月其顶生苗，长数寸。至冬苗槁，但存其根，严寒积雪中，往往行走于地上。”
《七椿园西域闻见录》说：“夏草冬虫生雪山中，夏则叶歧出类韭，根如朽木。凌冬叶干，则根蠕动化为虫。”
徐厚山《柳崖外编》说：“冬虫、夏草，一物也。冬则为虫，夏则为草。虫形似蚕，色微黄。草形似韭，叶较细。
入夏虫以头入地，尾自成草，杂错交于蔓草间，不知其为虫也。交冬草渐微黄，乃出地蠕蠕而动，其尾犹簌簌然带草而行。
盖随气化转移，理有然者。”绍兴平蔡仲先生说：云南丽江产冬虫夏草，“其草冬为虫，一交春，虫蜕而飞去。土人知之，其取也有期，过期无用也。”
朱排山《柑园小识》说：“冬虫夏草……，冬生土中如蚕，夏则头上生苗，形长寸许，色微黄，较蚕差小，如三眠状，有口眼，足有十二，宛如蚕形，苗不过三四叶。”
赵学敏《本草纲目拾遗》说：“夏草冬虫，夏为草，冬为虫，长三寸许，下趺六足，胆以上绝类蚕。”从上述记载看，时至清代，人们已经了解到冬虫夏草是一种生在川、云、贵的雪山上，“冬则为虫，夏则为草”的物种。
然而，这些记载无论对虫草的生态环境，还是对其生长过程及生理特性，均是模糊的、不确切的，与事物的真相相差甚远。毕竟古代的科学不发达，对许多事物看法都不够全面。
阴阳一体假说
至于冬虫夏草为什么能由冬天的虫变为夏天的草，古代本草中论述得很少，惟赵学敏在《本草纲目拾遗·卷五》中有所论及。
他在书中说：“物之变化，必由阴阳相激而成。阴静阳动，至理也。然，阳中有阴，阴中有阳，所谓一阴一阳，互为其根。
如无情化有情，乃阴乘阳气；有情化无情，乃阳乘阴气，故皆一变而不复返本形。田鼠化駕(即一种小鸟)，駕化田鼠；鸠化鹰，鹰化鸠，悉能复本形者，阳乘阳气也。
矿石化丹砂，断松化为石，不复还本形者，阴乘阴气也。夏草冬虫，乃感阴阳二气而生。夏至一阴生，故静为草。冬至一阳生，故动为虫。
辗转循运，非若腐草为萤，陈麦化蝶，感湿热之气者可比。入药故能益诸虚、理百损，以其得阴阳之气全也。然必冬取其虫，而夏不取其草，亦以其有一阳生发之气可用。”
赵氏的此段论述，一般人读起来比较吃力。实际上赵氏是想借助于古代的阴阳学说，来说明冬虫夏草为什么能由冬天的虫变为夏天的草。
他认为冬虫夏草之所以能由冬虫变为夏草，是由于它秉承了天地间的阴阳二气，在阴阳转化规律的作用下，才发生了动态的属阳的“虫”与静态的属阴的“草”之间的相互转化。
这种转化，既不同于同属于阳的两种不同动物间的相互转化，也不同于同属于阴的两种不同矿物间的相互转化。
由于历史的局限，赵氏的这种解释远未触及冬虫夏草能由虫变草的实质，在所举的实例中有的是主观推测，不但没有说明冬虫为何能变夏草的道理，反而令人感到玄妙难解。
现代研究明真相
按现代生物学说，“虫”与“草”是自然界两大类别的生物，一个属于动物，一个属于植物。在动物和植物之间，是不可能相互直接转化的，虫不能直接转化为草，草也不能直接转化为虫。
那么，冬虫夏草究竟是怎样生长的？为了弄清这一问题，当代的科学家付出了辛勤的劳动，经过无数次的观察研究，终于揭开了这个谜底。
长期生活在地下的虫草蝙蝠幼虫，虽然过着无忧无虑的生活，但却时时刻刻受到冬虫夏草真菌孢子及菌丝的侵扰。
冬虫夏草真菌为了生存，为了延续后代，不得不去寻找自己的寄主。每年6月中旬后，特别是到了7、8月份，冬虫夏草真菌的孢子及菌丝，在遇到虫草蝙蝠蛾幼虫后，就使出浑身的解数对其入侵。
它们侵染蝙蝠蛾幼虫的途径有二：
一是从口而人。子囊孢子被弹射到土中后，有的就黏附在植物的根部，有的就发芽形成菌丝或菌落，当蝙蛾幼虫将粘有子囊孢子或菌丝段(或菌落)的食物吃到腹中后，子囊孢子或菌丝就通过消化道，进入其机体。
二是从皮肤而入。蝙蝠幼虫的表皮，虽然能抵御外敌的侵袭，但子囊孢子及菌丝在化学酶或物理力量的作用下，仍然能穿透蝙蝠蛾幼虫的表皮，侵袭其机体。
子囊孢子及菌丝侵入蝙蝠蛾幼虫的机体后，以其内脏为营养，进行发育生长。菌丝在幼虫体内迅速蔓延，很快就充满虫体。
此时幼虫因中毒性反应而停止进食，并出现麻痹症状，行动迟缓。菌丝在幼虫体内，最先破坏的是其脂肪体。幼虫的脂肪体一旦被破坏，就不能蜕皮，特别是变态。
数天后，被感染的蝙蝠蛾幼虫的外壳，便会出现明显的褪色，常由深褐色变为淡黄色，以后直到全身披上灰白色的菌丝，最后虫体死亡，菌丝密集成坚硬的组织，习称僵虫。
此时的虫草蝙蝠蛾幼虫虽然死了，而留在其壳内的冬虫夏草真菌却生活得十分美满。真菌为了迎接冬天的到来，菌丝不断缠绕，在蝙蝠娥幼虫的体内形成了真菌菌核，以保护冬虫夏草真菌度过严冬。
约从9月下旬开始到10月末，真菌菌核首先在僵虫体的表面长出菌丝，并与土壤黏结成一层膜皮。
接着，它耗尽体力，将能孕育后代的子座从虫壳头部的脱裂线顶出。此时，生活在离地2~6厘米下的僵虫体内，冬虫夏草的子座也开始萌发生长，并有相当一部分生长到5毫米左右。
从11、12月份到次年的1、2月份，因气候寒冷，菌核及子座生长得十分缓慢。到了3月下旬、4月初，当大地回春时，真菌又恢复了生命的活力，为繁衍了一代而开始忙碌，在子座顶端的子囊壳中孕育担负传宗接代的孢子。
4月中旬是子座迅速生长期，当地温回升到1.5℃时，子座在土壤内生长得很快，平均每天以3毫米左右的速度向地面生长，呈白色略带一点灰色。
子座长出土后，由于受到阳光的照射，其生理发生了一系列的变化，生长速度骤然减慢。5月中、下旬，子座出土20毫米后，其生长速度再一次减慢，到出土第25天后，子座多已长至40毫米，生长停止。
此时的子座呈褐色，可孕部开始隆起。子座出土30天左右，地下僵虫菌丝老化，从尾部开始萎焉，商品质量下降。到50天左右，子囊孢子开始弹射，随风雨飘落在地面，进入土壤。
弹射孢子后的虫草，即失去药用与商品价值。另一类昆虫螨类，在冬虫夏草子座的生长后期，悄悄进入它的体内，咬食其地下部分，使其腐化，生命终结。
虽然虫草蝙蝠蛾蚁幼虫被虫草的子座消耗了，冬虫夏草的子座也被螨类侵食腐烂了，而虫草子座顶端的子囊孢子却生机勃勃，它重新去寻找新一代的蝙蝠蛾幼虫寄主，为繁殖下一代而劳作。就这样，冬虫夏草代代生息，周而复始。
一般每个僵虫只产生一条子座，这就是我们见到的生长正常的冬虫夏草。然而，自然界是千变万化的，有时我们会看到形状各异的虫草。
若在子座生长的初期受到损伤，生命力顽强的它，就会从旁边重新生长出另一条子座。若因冬季土层结冰或解冻后引起土壤移动而使僵虫平卧，便可从其尾部(肛门)长出子座，个别的还可从其腹部长出子座。
当僵虫头部被虫咬伤时，或者头部距地表较浅时，可形成2～4条或多达7条子座。各地还均可见到分枝虫草，它实际上是虫草的畸形。分枝一般为2~5枝不等，分2～3枝者其子囊果仍能正常膨大。
这类多头虫草，因其子座细弱，故质量较差。此外，还有从头部和尾部同时长出子座的虫草，头部子座能正常发育，而尾部子座却屈曲在地下。极个别在幼虫进入预蛹期时，也能长出子座发育良好的虫草。
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