舒凱
蜘蛛屬于節(jié)肢動物門,除了南極洲以外,它們廣泛分布于世界各地——從海平面到海拔5 000米以上,都可以見到它們的身影。目前,世界上已發(fā)現(xiàn)的蜘蛛大約有4萬多種。
一提到蜘蛛,我們腦海里就會浮現(xiàn)出張牙舞爪、一天到晚辛勤“織網(wǎng)”的“苦力”形象。事實上,這種長著8只腳的神奇小動物“聰明過人”,它們個頭雖小,卻有著極大的智慧。更重要的是,它們所生產(chǎn)的蜘蛛絲在軍事、工業(yè)、醫(yī)療、建材和紡織等領域都具有非常重要的作用。
神奇的蜘蛛絲
蜘蛛之所以能夠順利捕食,其奧秘就在于蜘蛛絲的神奇。同學們一定都看到過昆蟲在蜘蛛網(wǎng)上拼命掙扎的情況??赡阕⒁獾?jīng)]有?即使經(jīng)過這樣“循環(huán)往復”的折騰,蜘蛛網(wǎng)卻仍能不破裂,維持著高度的結構性。這說明它具有很高的強度和柔性。
科學家發(fā)現(xiàn),蜘蛛網(wǎng)是由兩股不同類型的絲線絞合在一起構成的。首先是一種干性的直線狀絲線,它是網(wǎng)絲的主干線和支撐物,其拉伸性能有限。另一種是帶有粘性的螺旋狀絲線,它是專門用來捕捉昆蟲的,可以伸長到原來的4倍,恢復原狀后也不會下垂。這兩種不同的絲線交織在一起,完美地構筑起一張既能拉伸又十分有力的蜘蛛網(wǎng),靜靜等待著獵物的到來。一旦獵物被蜘蛛網(wǎng)粘上,它就無法自如地“離開”了。獵物不停地掙扎,直到最終筋疲力盡。而“獵物”被移走后,絲團會自動復原,蛛網(wǎng)又完好如初了,靜待下一個獵物的出現(xiàn)。
人類早就意識到蜘蛛絲的堅韌性,并將蜘蛛絲運用到生產(chǎn)、生活中來。2011年,德國漢諾威醫(yī)學院的科學家漢納溫特(Hanna Wendt)就公布了自己的研究成果:利用蜘蛛絲制作人造皮膚。漢納溫特團隊培養(yǎng)出專門的蜘蛛,取其絲,拉長,在上面噴上人類皮膚細胞,再培養(yǎng)2周之后,便成為可移植的新皮膚。
這種皮膚對于燒傷、燙傷的病人而言,無疑是一種福音。
更加神奇的“蜘蛛絲羊”
蜘蛛絲是目前發(fā)現(xiàn)的韌性、強度和彈力最優(yōu)質(zhì)的天然纖維。其超高的強度和出色的彈性是其他天然和人工材料無法達到的。同等質(zhì)量下,蜘蛛絲的強度是鋼的5倍,幾乎與強度最高的碳纖維及高強復合纖維強度等同,但韌性遠遠大于這兩類纖維。蜘蛛絲具有神奇的功能,但是,由于蜘蛛難以人工大規(guī)模飼養(yǎng),所以蜘蛛絲的生產(chǎn)受到了諸多限制。
如果能在另一種動物身上生產(chǎn)蜘蛛絲的話,這個問題就能迎刃而解了。經(jīng)過中國科學家多年的研究試驗,2013年7月,世界上第一只能生產(chǎn)仿蜘蛛絲的山羊在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學誕生,被稱為“蜘蛛絲羊”。這些剛出生半個多月的羊羔健康狀況良好,它們的外形與普通羊羔沒有什么差別。但是,這些“蜘蛛絲羊”的神奇之處在于,它們的羊絨結構是經(jīng)過人工改造的。改造后的羊絨強度和韌性均有顯著提高,具有了蜘蛛絲的特性。
“蜘蛛絲羊”的出現(xiàn),解決了蜘蛛絲的生產(chǎn)問題,這可能會在軍工、醫(yī)療、航天等領域引起革命性的變革和發(fā)展。endprint