白石
樹林里,一只蜘蛛吐出股股細絲,布下了“天羅地網”。這下,出來遛彎兒的像蚊子、蒼蠅、蜜蜂這樣的小蟲子,甚至連個頭比蜘蛛大得多的蜻蜓,都通通被黏在了蛛網上??蓱z的小家伙兒們鉚(mao)足了勁扯扯扯,可還是扯不斷那些細細的蛛絲。
那么,問題來了:和蠶兒一樣會吐絲的蜘蛛,能否像蠶兒一樣為人類生產出結實耐用的衣服面料呢?答案是肯定的。
比鋼絲還堅韌的蜘蛛絲
在科幻影片《蜘蛛俠》中,蜘蛛俠靠噴射出來的蛛絲,在城市的高樓大廈間飄來蕩去,履行救死扶傷、懲惡揚善的職責?;蛟S有人會提出質疑:科幻片是虛構的,一根蛛絲真的能支撐一百多斤重的蜘蛛俠嗎?
其實,這種設想并非沒有科學依據。科學家發(fā)現(xiàn),蛛絲是一種十分堅韌的天然材料,一根由蛛絲組成的繩子比同樣粗細的鋼筋還要堅強有力,比制造防彈背心的凱夫拉材料還要堅韌。說形象點就是:一根直徑僅1厘米的蛛絲繩索可以拉住一架正在飛行的噴氣式小飛機。這就是蛛絲被材料學家譽為“生物鋼”的原因啦!
建個蜘蛛養(yǎng)殖廠?不現(xiàn)實
人們一直期待能利用蛛絲這種特殊材料。
“這樣看來,結實的蛛絲可是紡織的好材料。那我們趕快建個養(yǎng)殖蜘蛛的廠,像養(yǎng)蠶廠生產蠶絲那樣大規(guī)模生產蛛絲吧!”
想法雖好,但困難多多。與溫順的蠶兒不同,蜘蛛總喜歡跑來跑去,喊它規(guī)規(guī)矩矩地吐絲還真不容易。另外,蛛絲產量實在太低了,而且,收集蛛絲的程序也十分煩瑣。到目前為止,世界上只有一塊由天然蛛絲編織成的面料。這塊面料被收藏在美國國家自然歷史博物館,有4米長、1.2米寬,總面積4.8平方米。為了制造出這么小一塊蛛絲面料,82名紡織專家花費了4年時間,收集了數(shù)百萬只野生金色球體蜘蛛的蛛絲。
由此可見,讓蜘蛛親自給你織一件衣服,沒有十幾二十年是完不成的。你還是放棄這種想法吧。
讓酵母來產蛛絲
既然通過飼養(yǎng)蜘蛛來收集蛛絲的方法不太可行,那,人們是否要放棄利用蛛絲這種天然材料呢?科學家并沒有放棄,他們已經想出了辦法:利用轉基因酵母生產蛛絲。
科學家通過研究蜘蛛的基因圖譜,提取到了蜘蛛的產絲基因,然后人工合成這種基因,再將其轉移到酵母中。這些酵母被培養(yǎng)在一個碩大的罐子里,吸取罐子中的營養(yǎng)液,它們“吃飽”后就開始分泌蛛絲乳液——實質是一種液態(tài)蛋白質。但是,酵母畢竟不是蜘蛛,不能直接將這些乳液轉化為蛛絲。這時候,科學家就會抽取罐中的乳液,將乳液從特制的噴嘴中不斷噴射出來,這樣就生產出了一根根蛛絲。
當然,并非只有酵母可以生產蛛絲,轉基因哺乳動物也可以生產蛛絲。加拿大的一家生物技術公司就培育出了可以生產蛛絲的轉基因母羊。從這種母羊的奶中,可以提取出大量的蛛絲蛋白,進而生產出蛛絲。
穿上蛛絲做的衣服
目前,美國的科學家已經利用轉基因技術,紡織出了人造蛛絲面料。這種面料具有絲綢的光澤,摸起來十分柔軟,穿在身上保暖透氣,而且很輕薄,不易被撕裂。如果一切順利,第一批蛛絲做的服裝有可能在2016年年底上市銷售。怎么樣,到時候,想穿在身上試試嗎?
蛛絲還有很多特點:韌性好且抗沖擊力強,在干燥或潮濕狀態(tài)下彈性都很好,在零下40℃時仍然柔軟且彈性十足……還有,由于蛛絲是一種天然蛋白質,在自然界中可以逐漸降解,因此是非常環(huán)保的包裝材料。這么優(yōu)秀的材料,科學家當然要好好利用了。未來,他們還計劃用蛛絲來制造輕盈的防彈背心、航天員和探險家的特殊服裝、飛行器的復合材料等。