黑水虻中文學名亮斑扁角水虻，英文名black soldier fly（BSF），學名Hermetiaillucens。黑水虻起源于南美洲，主要以動物的糞便和尸體為食，隨后隨著人類活動向全球擴散并定居。這種昆蟲起源于南美，后遷移至全球。目前主要分布在熱帶、亞熱帶和溫帶的大部分地區(qū)。我國也有這種昆蟲生存的地區(qū)，目前主要分布在我國南方大部分地區(qū)，在北方溫度較高的地區(qū)也有少量分布。
如圖一所示，黑水虻的生命周期分為卵、幼蟲、預蛹、蛹、成蟲五個蟲態(tài)的發(fā)育階段，是一種完全變態(tài)昆蟲。從卵到成蟲一般需要35天左右，卵的發(fā)育周期與溫度相關，溫度越高，卵孵化的時間越短。卵的發(fā)育與環(huán)境濕度呈現(xiàn)出負相關的關系，濕度的增加會縮短卵孵化的時間。在溫度為27℃，空氣相對濕度為25%時，卵的歷期長達5-6天；相對濕度在50~70%時，卵的歷期最短，小于4天，相對濕度在60%時，孵化時間僅3天。
圖2 黑水虻蟲卵孵化樣式[圖片來源：源創(chuàng)環(huán)境]
黑水虻的卵為塊狀，每個卵塊大約包含200-600個卵，單卵顏色為乳白色或者淺黃色，發(fā)育到后期會變成黃色。黑水虻幼蟲的生長可以分為6個階段，其中1~5齡幼蟲蟲體顏色為乳白色，稱為白蟲。白蟲的取食活躍，特別是在3~5齡時具有暴食性。6齡幼蟲蟲體為黑色，常稱為黑蟲，在這一階段，幼蟲將不再進食，故而也被稱為預蛹。該階段黑水虻不再進食，并且會不斷地消耗體內的能源物質，此時的幼蟲適宜收獲作為飼料。
圖3 黑水虻預蛹階段（飼料化原料）
[圖片來源：源創(chuàng)環(huán)境]
黑水虻的蛹為圍蛹，蛹體較扁，顏色為暗褐色。頭端尖細、腹部末端向腹面45°彎折。黑水虻的成蟲體長一般在15~20 mm之間，體色以黑色為主，胸部有藍色或者綠色的金屬光澤，有時腹末略帶紅色。觸角鞭節(jié)較扁，觸角的長度約為頭長的兩倍。足基半部為黑色，端部的附節(jié)和前附節(jié)為白色。
圖4 黑水虻成蛹圖[圖片來源：源創(chuàng)環(huán)境]
成蟲體態(tài)像蜂，但身體光滑并且只有一對膜質的翅。一般雌蟲要大于雄蟲，黑水虻在成蟲階段不再進食所以不會主動侵入人類的居室，不會傳染疾病，不屬于衛(wèi)生害蟲，這個階段主要依靠在幼蟲階段積累的脂肪存活。在適宜條件下，雌蟲交配后會尋找干燥的縫隙中產卵。
圖5 黑水虻的產卵場景[圖片來源：源創(chuàng)環(huán)境]
黑水虻是聯(lián)合國糧農組織（FAO）指定的可食用資源型昆蟲。黑水虻幼蟲富含活性蛋白、昆蟲脂肪、益生菌、抗菌肽及甲殼素，是各類動物的最佳天然保健品，被譽為“動物人參”，可作為動物的主食或者飼料的補充，達到幫助消化、促進生長、增強免疫力、使肉質鮮美的作用。活蟲使用也可作為飼料的添加劑或者部分替代，例如替代飼料的10%，其成本低廉，但動物的成活率、料肉比、肉質感等都得到了很大的提高，養(yǎng)殖效益翻倍。
黑水虻干蟲含有44%-48%的粗蛋白，34%-35%的脂肪，黑水虻鮮蟲含有17%的蛋白質和12%的脂肪，鈣磷比接近2，營養(yǎng)均衡全面，動物適口性好。黑水虻必需氨基酸占氨基酸總量的50%以上。黑水虻的營養(yǎng)成分較為全面，含有動物所需的多種氨基酸，其每一種氮基酸含量都高于魚粉，其必需氨基酸總量是魚粉的2.3倍，蛋氨酸含量是魚粉的2.7倍，賴氨酸含量是魚粉的2.6倍。黑水虻原物質和干粉的必需氨基酸，總量分別為44.09%和43.83%，均超過糖食與農業(yè)組織世界衛(wèi)生組織提出的參考值40%，其必需氨基酸總量/必需貧基酸總量值分別為0.79，0.78，均超出提出的參考值0.6。
圖6 黑水虻幼蟲干蟲營養(yǎng)組分分布
[圖片來源：《自然創(chuàng)造》微信公眾號]
黑水虻幼蟲養(yǎng)殖會受到溫度、相對濕度、光照條件、飼料含水量、重金屬、共生微生物等因素的影響（表1）。
（1）溫度：黑水虻幼蟲的最適生長發(fā)育溫度是27~30℃。低于26℃成蟲不產卵，而溫度過高會導致幼蟲停止攝食。
（2）相對濕度：黑水虻幼蟲的最佳飼養(yǎng)相對濕度是70%~75%。濕度低于50%將會影響幼蟲的生長發(fā)育時間，濕度降低至30%幼蟲不再發(fā)育成蛹，成蟲產卵需要濕度達到60%左右。
（3）光照條件：成蟲的求偶和交配行為需要光照強度刺激，自然光最佳，但當自然光不足時，碘鎢燈被認為是繁殖階段代替自然光照的適用設備，產卵高峰期卵量相當于太陽光照強度下產卵量的61%。
（4）飼料含水量：黑水虻幼蟲在含水量70%的人工飼料條件下平均體重顯著高于50%和30%飼料條件，同時，70%含水量條件比50%含水量的繁殖周期少約10天，含水量30%飼料條件下，幼蟲無法發(fā)育成預蛹。
（5）重金屬含量：重金屬會影響黑水虻幼蟲的生長發(fā)育，黑水虻用于處理含高濃度Zn（≥600mg/kg）的糞便時，第5齡幼蟲、預蛹及蛹的重量均將顯著降低，同時發(fā)育時間延長，并且世代累積；當畜禽飼料中Cu2+的濃度達到600mg/kg時，幼蟲發(fā)育時間會顯著增加，羽化率顯著降低；當Cu2+濃度達到1200mg/kg時，蛹的發(fā)育時間也會大大增加。
（6）共生菌：黑水虻幼蟲在無菌環(huán)境下，生長發(fā)育滯后，死亡率提高，而重新接種微生物清洗液后，其生長會逐漸恢復正常。同時昆蟲可以將環(huán)境中的細菌作為自己的共生菌來幫助自身的生長發(fā)育。
（7）其他條件：pH在5~10的情況下，發(fā)育過程差異不顯著，對堿性環(huán)境適應性強；鹽度6%以下環(huán)境，黑水虻都有很好的適應性；同時即使辣椒堿質量濃度達到1%對黑水虻也沒有太大的影響。
（1）黑水虻生物轉化有機廢棄物
黑水虻幼蟲具有食譜廣、食量大、營養(yǎng)需求低、安全性高等特點， 因而擁有巨大的有機廢棄物處理潛力。黑水虻幼蟲為腐食性，在自然界中以動物糞便和腐爛有機物為食，如雞糞、牛糞，腐爛的水果、蔬菜和肉類，腐敗的海產品及病死畜禽尸體等。據不完全統(tǒng)計，目前黑水虻幼蟲可處理的有機廢棄物達78種（包括混合有機廢棄物）。黑水虻幼蟲對單一有機糞便的處理率為20%~50%；對餐廚垃圾的處理率較高，達50%~70%。與其他廢棄物相比，餐廚垃圾營養(yǎng)更豐富，具有較高的生物轉化價值。利用餐廚垃圾飼養(yǎng)黑水虻養(yǎng)殖周期短、蟲體產量高、飼料轉化率和幼蟲存活率高，具有較好的經濟效益。雖然不同地區(qū)飲食習慣差異造成餐廚垃圾成分含量的差異化，但研究表明黑水虻對饑餓、pH、辣度和鹽度等環(huán)境條件具有良好的耐受性，這為利用餐廚垃圾實現(xiàn)規(guī)?；谒叼B(yǎng)殖提供了有力支撐。
（2）用于養(yǎng)殖行業(yè)
黑水虻幼蟲具有高蛋白、高脂肪的特點，其氨基酸含量與魚粉類似，可以用于替代魚粉作為蛋白質添加劑。研究人員利用黑水虻替代魚粉使得肉雞的體重顯著增加、干物質攝入量未受影響，各器官和造血系統(tǒng)的完整性都得到了保證。相關學者利用黑水虻蟲粉替代豆粕飼養(yǎng)蛋雞，對蛋雞的產蛋和采食量沒有顯著差異，在喂養(yǎng)期間沒有出現(xiàn)死亡和健康障礙的跡象并且羽毛和傷口評分都保持穩(wěn)定。黑水虻蟲粉不僅可以用于畜禽行業(yè)的養(yǎng)殖，還可以用于水產行業(yè)的養(yǎng)殖。研究人員嘗試利用黑水虻預蛹蟲粉部分取代魚粉來對羅非魚進行飼養(yǎng)，根據對采食量、飼料轉化率、體重變化等指標的檢測，可以得出結論：可以用最多50%的黑水虻蟲粉替代魚粉而不會對飼料利用率等參數產生影響。有研究人員利用黑水虻蟲油替代大豆油飼養(yǎng)鯉魚，結果表明：25%的黑水虻蟲油替代大豆油與全部大豆油配方飼養(yǎng)的鯉魚效果一致。
（3）其他應用
在歐美，黑水虻幼蟲對一些皮膚損傷的疾病具有良好的治療效果。黑水虻較廣的食譜使黑水虻本身具有強大的免疫機制。黑水虻幼蟲的甲醇提取物具有很強的抑菌活性，不僅對細菌的生長和增殖有很強的抑制作用，同時還具有阻斷細菌生存能力的特性；乙酸乙酯提取物在對抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌方面是有作用的，這表明黑水虻可能會成為新的抗生素的來源。黑水虻幼蟲除了含有很高的蛋白質外，還含有很高的脂肪，這使得黑水虻幼蟲成為一種具有研究價值和實際應用意義的生物柴油原料。利用餐廚垃圾飼養(yǎng)的黑水虻幼蟲產生的生物柴油的產量幾乎翻了一倍，利用1kg的餐廚垃圾飼養(yǎng)1000頭黑水虻幼蟲，可產生大約 23.6 g 生物柴油。以該幼蟲為原料生產的生物柴油的甲酯組分為油酸甲酯（27.1%）、月桂酸甲酯（23.4%）、棕櫚酸甲酯（18.2%）。該部分的生物柴油的大部分性能符合EN14214標準。