五花八門的海綿 體色色彩繽紛 體型多樣 超乎想像
海綿-多數人的印象是在日常生活中清潔用的人造物品，但在海中亦有不折不扣活生生的海綿。海面分布廣泛，從熱帶到極地海域都有，且棲息在各種不同類型的生態環境中，從高山的湖泊到鄉間的溪流，甚至河海交會的河口區、沿岸的潮間帶區、色彩繽紛的珊瑚礁縫隙中，以至於終日漆黑伸手不見五指的深海中，雖都可見其蹤跡。大多數種類的海綿仍以海洋為家。這些常被忽略的原始生物出現在被科學家戲稱為「生命大爆發」的寒武紀時代，但近幾年李家維教授從胚胎微型化石考證研究結果推測，它其實可能出現在更早的地質年代。
海綿體內的骨針的形狀與化學組成是分類的關鍵依據
早期科學界對海綿的研究並不多見，也大多局限在傳統的分類與基礎的生態調查上，相對於珊瑚生物學的研究與重視，海綿研究的質與量都不成比例。目前世界上被發現的海綿種類達上萬種以上，若以骨針的成份為分類標準，大致上可區分成鈣質（CaCO3）海綿與矽質(SiO2)海綿；若將骨針特徵納入考慮，則可近一步區分為四大類，除了上述兩類之外，尚有深海的玻璃海綿與石頭海綿（或稱珊瑚海綿）。四大類中的矽質海綿，就是常見的尋常海綿（Demospongiae）種類。由於海綿外表型態多變，可提供種類鑑定外型的特徵並不多，且往往類似種類間的差異性不高，因此早期在鑑定種類與系統分類的制度上，難以取得共同的標準，導致各家學派各說各話，誰都不肯禮讓，以致許多有興趣的後學無所適從。近幾年來，各地學者透過數次的國際會議交流，各派系海綿生物學家相互討論之後達成共識，共同制定海綿系統分類的”聖經”，讓後學對海綿種類的鑑定能有所依據，並透過網際網路進行交流與推廣。
軟硬兼具 彈性有別
一般人聽到「海綿」一詞，直覺的刻版印象就是質地軟綿綿的物質，有些海綿摸起來確實如此，但這卻不是海綿全然的真實面向，也有海綿是脆弱到一捏就粉碎的；有些種類卻是堅硬如盤石不易碎裂，但大多數海綿具有如橡膠般的彈性，甚至有些會隨著不同環境調整外型。
這個生命上的”彈性”，除了會隨海綿體內骨針種類與數目的變化之外，海綿身體內的網狀纖維（fiber）結構亦是不可忽視的因素。這些纖維與骨針的相互排列形成有趣的鷹架結構，支撐起整個海綿的架構；有時骨針被包埋在纖維中，有些則著根在纖維之中突出在外，不同種類的海綿有著不同的形狀，但是彼此功能卻相同-增強海綿個體的穩定性。
在2003年科學家發現深海中有一種被暱稱為維納斯花籃（Venus flower basket）的海綿種類，由身體所竄出的纖維可將個體固著在深海海底避免因海流衝擊離開棲地。科學家驚訝地發現其中的纖維無論是強度或是彈性都比人工光纖好，讓科學家大為興奮，因為這樣的物理結構正好可以提供產業界參考，以發展出相同類似的結構，解決全球海底中人工通訊光纖因遭到海流衝擊斷裂的問題，有極大的經濟價值。
水管建構的生命體
那海綿到底是什麼樣的生物呢？不僅能在二十一世紀成為生物顯學，甚至能解決科技的難題，想必是結構複雜、功能繁瑣的生物，但事實上海綿只是結構簡單的多細胞生物，它既沒有像人類擁有功能強大的器官，甚至連皮膚這樣簡單的組織都不存在；在海綿的體內只有各種不同類型的細胞。簡單來說，就是一群功能各異的細胞生活在相同的空間中，有的負責攝食，有的引動水流，有的負責生命的繁衍，各司其職相互支援所形成的多細胞生物，但這樣簡單的生命方式卻能歷經上億年時光的試煉變遷，讓海綿的族群存活至今。
隨遇而安的韌性
海綿的出入水口的開口位置會隨水流的方向而改變
大多數海綿是靠日以繼夜不斷地過濾水中的有機顆粒作為食物的來源，因此它對於所處環境中的水流變化相當敏感。研究發現：海綿為能適應環境中水流強弱與流向而改變其外形，讓入水口與出水口的位置保持安全距離，避免排泄物或異物重新被吸入；在水流方向單一穩定的環境中，海綿出水口的位置會位在水流下游的方向；但是在水流方向紊亂不一、無法預測的環境中，海綿出水口的開口就會朝上，且會長出類似煙囪狀的直立圓管狀結構，直挺挺地聳立在水中，而入水口的位置就在接近底部的位置，這就是何以相同種類的海綿，卻擁有不同外型的原因之一。
海綿會隨環境中水流強弱調整自身的彈性強弱
海綿可改變內部的纖維與骨針的組成，調整身體的彈性強度，以適應環境中水流強弱的變化。研究發現：有一種棲息在潮間帶的海綿，其中棲息在高潮線潮池中的個體，由於波浪的力量已經被重重疊疊的岩石削弱成為一股緩慢的水流，所受到波浪衝擊的力量極小，身體因此變得比較柔軟；棲息在波浪洶湧之處的低潮帶的個體，身體硬度反而增強，用以抵禦波浪的衝擊避免斷裂，更有趣的是，若將兩者互相對調，被移植的個體就會重新調整身體的彈性，以適應新的環境。不同於「風來草倒，風停草立」的牆頭草策略，海綿採用「水強我硬，水弱我軟」的策略，此因海綿需要依賴水流生存之故。
也許正是因為如此簡單的形式，反而給予生命變化的最大自由度，進而產生多樣化的生命形態，讓物種可以歷經許多環境的變遷，仍可突破無法預測的環境變化，延綿不斷地蓬勃發展的緣故。
水管是許多生物的棲所
海綿因個體上有許多大小不同的開口而被稱為多孔生物，也因為這種型態上的特色，而自立門戶成為海綿動物門（Phylum Porifera）。仔細觀察海綿身上的這些開口會發現實際上是許多錯綜複雜水管的開口處，這些開口藉著襟細胞(collar cell)纖毛的擺動引動水流進入水管中，藉機不斷地過濾水中的有機顆粒為食，但有些單細胞生物如細菌、藻類進入海綿體內後，卻與海綿成為生命共同體，像科學家就曾發現有一種海綿（Rhopaloeides odorabile）中的共生細菌與海綿的健康息息相關，因為健康的海綿個體內都含有這種共生細菌，但不健康的個體則無此細菌共生在體內，無論其中的共生機制為何？除了目前最夯的珊瑚與共生藻的研究之外，海綿體內共生菌的關係與模式，或許可以開啟科學家對不同生物種類共生機制的另一扇窗。
儷蝦就是終生居住在海綿體內的共生生物
有些生物則利用海綿水管的空間，或是棲息短歇或是將其視為繁衍後代的育嬰房﹔短革魨(Brachaluteres ulvarum)就選擇在鈣質海綿(Grantessa mitsukurii)入水口完成授精與孵化的使命。有種管蟲則是借住海綿表層，但有種海綿蟹則是背著海綿四處為家，跟寄居蟹沒有兩樣。另外一種小蝦﹙儷蝦﹚則舉家搬進海綿水管系中，甚至攜伴終生居住在其中直到死亡為止，日本人美其名為「偕老同穴」，並常將其作為新婚夫婦的祝福禮物。驅動珊瑚礁生物多樣性的原因之一在於，珊瑚提供了千奇百怪的棲息空間，而海綿特殊的多孔水管結構同樣提供生物棲所的功能，同樣庇護著珊瑚礁多樣的生命，其重要性也不亞於珊瑚。
再生能力強大
澳洲球型海綿的出芽生殖
當人的組織或器官被切除時，除非透過移植否則無法再生，所以近年來對於幹細胞(stem cell)的研究，最終的目地在於藉此技術產生新的人體器官，以滿足人類的需求，但目前離目標甚遠。而組織「再生」對於海綿而言，可說是輕而易舉，海綿可以由自身產生肉芽體（budding）或形成孢子，或從斷裂的身體，在由此重新長出完整的個體；有些淡水海綿遇到惡劣環境（例如枯水期）會萎縮身體到剩下幾個細胞，以渡過危險期，一旦適合的環境再度來臨，則會重新再發育（regeneration）成為一個新的個體。古希臘人利用海綿強大的再生能力，將海綿分切數塊當成種子般，放入海中讓它長成完整的新個體後再回收作為清洗身體用的海綿。
尚待開發的寶藏
就醫學用途上而言，如何能在人工環境之下培養出新器官或組織，以提供人類的需要，學術界除了以兩棲爬蟲類為模式動物之外，海綿至今在細胞學的研究上，仍是最佳的研究模式動物，因為海綿細胞的可變性高，有些細胞具有轉換成其他細胞的潛能，若可以由此瞭解其中細胞轉換機制的奧妙之處，藉此應用在引導人類幹細胞發展成目標細胞的用途之上，就可能會產生諾大的醫學價值。
二十世紀末期，隨著人們對海洋生物所含的天然化學產物興趣的提高，加以海綿中的天然產物結構又與其他海洋生物大相逕庭，於是科學界積極尋找這些化學物質是否可能成為抗癌藥物的前軀物。國內在海洋生物天然物的研究（如國立中山大學海洋資源學系或國立海洋生物博物館）目前正以海綿為主要的研究材料之一，萃取分析其中的化學成份，瞭解生化特性與抗癌效果，作為抗癌藥物的研發參考。
九０年代初，西方生物學家在對珊瑚礁進行研究中陸續發現珊瑚受到某類海綿的侵襲而產生白化現象，甚至死亡，有些學者甚至以屠殺（slaughter）來形容其嚴重性。2008年本國一群研究珊瑚生態的團隊發現綠島的珊瑚受到不知名的黑色海綿嚴重侵襲，依據學者初步的估計，若情況持續惡化，綠島珊瑚礁可能遭到被滅絕的命運，但因發生的原因目前仍不清楚，所以也無法提出有效的防堵機制。
珊瑚礁一旦滅亡會引起一連串的骨牌效應：從生態觀點來看，依賴珊瑚礁生存的生物，會因而受到牽連無法生存；生態旅遊的業者與漁民也難逃歇業的厄運。基於以上的因素，有關海綿的研究才在二十一世紀初逐漸受到世人的重視，相關單位也才開始投入大量的資金與人力，希望對這種遠古就已經存在地球的生物，進行深入的瞭解，由此可知無論是從經濟、醫學、生態或學術上的觀點考量，海綿的研究勢必在這個世紀成為生物顯學之一。
海綿不僅是維繫珊瑚礁生態系健康不可或缺的一員，同時也具有多重經濟與學術的價值，但台灣海綿的研究至今仍是差強人意，多數附屬在海洋生態調查研究名義下苟延殘喘地進行。四十多年前，許多年輕學子在張崑雄教授的鼓勵與帶領之下，紛紛投入海洋生物的研究行列，國內頓時興起一陣研究海洋無脊椎生物的風潮，海綿也曾名列其中。
如今台灣珊瑚的學術研究已經在國際上佔有一席的地位，珊瑚保育工作在國際上更是赫赫有名。但是海綿的研究卻仍處於基礎生物研究的階段，除了研究海洋天然產物的學者之外，幾乎無人長期投身在此冷門的領域，許多海綿基礎分類與生態的資料付之闕如，寥寥可數。
在海綿成為現今世界上最夯的海洋生物之一的同時，期望國內相關學術單位應當急起直追，借重台灣的經濟實力與網路數位科技的協助，鼓勵年輕學子投入，在珊瑚礁生態系發達的台灣，建立研究海綿的國際學術地位。
