蜘蛛丝也能做衣服了 最巩固和最有弹性资料之一来了

莆田贸易城报道：http://www.05940001.com   作者：安福家园    时间：2017年04月06日

莆田安福相册网报道：http://www.05940001.com   作者：莆田安福家园   时间：2017年04月06日

在1709年，法国蒙彼利埃法庭院长François Xavier Bon de Saint Hilaire先生向路易十四赠送了一双银色的蜘蛛丝长袜，它是由数百个精心搜集的卵囊织造的。“如今仅有的艰难在于收购满足数量的‘蜘蛛卵袋’来做很多的工作。”Bon在第二年给英国皇家学会的一封信中写道。三个多世纪今后，这个难以克服的艰难现已得到解决，而且非王室的人首次有时机购买蜘蛛丝服装——一个深蓝绿色的领带，由坐落湾区的一个生物科技公司Bolt Threads出产，限量50个。

当然，蜘蛛自古以来都是为了它们自个的意图而出产蜘蛛丝。据《蜘蛛的私生活》的作者Paul Hillyard所述，最早的依据来自纽约州的有着三百八十万年历史的泥盆纪页岩，在那里，古生物学家发现了现已石化了的蜘蛛的臀部——一种具有二十个闸门的蛛形纲动物的莲蓬头，陈旧的蜘蛛经过它们将蜘蛛丝拉出，然后将这些蜘蛛丝组合成单个线。

从那时起，蜘蛛型现已进化成了七种不相同的高度分化的丝腺。雄性蟹蛛在交配前会制造葡萄状腺丝绑住它们的雌性蟹蛛；雌蜘蛛会织造卵形管状卵囊；而活板门蜘蛛会生成特别的粘性的蜘蛛丝球，用于构建层状地层和蜘蛛丝的重型回转门。不过，最全能的类型仍是壶腹状或体后避敌丝，蜘蛛用它们来沿绳降低和构建蜘蛛网。归纳起来，这些不相同品种的蜘蛛丝能够被运用到似乎无限品种的方式中：蜘蛛丝潜水钟、蜘蛛丝遮阳伞，乃至蜘蛛丝迷彩服。（Hillyard注意到，“一片小的、看起来乱七八糟的白色蜘蛛丝”出其不意地像一块鸟粪。）

人类对蜘蛛丝的运用落后于蛛形纲动物自个的独创性。听说，古希腊人运用卵囊来包扎创伤，而新几内亚渔民们则知道将结网性蜘蛛结的网织造成渔网。然而在服装方面，家蚕结的不结实的网占有了操纵位置。Bon将此归因于人类对“如此卑鄙的昆虫”的成见，但更实际的因素是蜘蛛已被证实对驯化有抵抗力。“在房间里饲养年幼的蜘蛛，”Bon侧重说到，总会以一种方法收尾：它们相互奋斗并吃掉对方。这很可惜，因为蜘蛛丝是一种奇特的资料。

蜘蛛丝十分坚韧，比钢铁还要巩固，而且比凯夫拉尔纤维还耐撕裂。尽管人类能够相对容易地穿过蜘蛛网，这是因为每条线的直径只要千分之三毫米。假如将其扩展到逾越一毫米，估计一张蜘蛛网能够像捕捉苍蝇相同捕抓住一架直升飞机。蜘蛛丝相同还十分有弹性而且轻盈；一些蜘蛛丝在开裂前能够拉伸到长达原长度的五倍，而且长度足以绕地球一圈的蜘蛛丝的分量只要逾越一磅。蜘蛛仍是优异的化学家，常常使它们的蜘蛛丝变得防水且具有抑菌特性。

在这种引诱下，有少量迷恋于蜘蛛丝的创业者们几年来都试图追上Bon的脚步——而且在没有失利的状况下，遇到了相同的规划疑问。南北战争的外科医生Burt Green Wilder，他因在一切人之前运用术语“神经元”而且搜集腌制的大脑而被人熟知。他陈述说，当他在南卡罗来纳州的Folly Island上与一个由非洲裔美国人构成的第五十四马萨诸塞州自愿步兵团一同服役时，从一个大型圆蜘蛛中提取出了一百五十码的金线。遭到启示的Wilder持续规划出了一个十分细小的去丝机：有一块铰链木板将蜘蛛的头部和腿部固定在一侧，将其腹部固定在另一侧，手摇捲轴将蜘蛛丝拉出。这是一个聪明的设备，可是Wilder后来得出结论，织造一只蜘蛛丝连衣裙需求五千只动物的质料。一个多世纪今后，科学并没有得到太多的开展。在1982年，北卡罗来纳州立大学的研究人员仍在宣布论文，描绘“强制蜘蛛吐丝的设备和技能”——实质上来说是Wilder创造的设备的升级版，能够一次容纳数十只蜘蛛。

然后是九十年代的基因革新，能够经过DNA赋予更多温柔的物种来制造蜘蛛丝。不再需求一个圆蛛的乳制场和农场；转基因大肠杆菌、酵母菌、烟草植物、乃至山羊都能够制造蜘蛛丝。（生物科技公司在山羊牛奶中饲养它们出产蜘蛛丝失利后，国防部赞助的Biosteel山羊的遗骸现在被存放在犹他州立大学内。）

依据Bolt的首席执行官兼联合创始人Dan Widmaier所述，疑问在于，即使把活的蜘蛛从这个方程式中移走了，这个进程依然存在。该公司挑选在不锈钢罐内运用水和糖进行发酵后生成的啤酒酵母制造蜘蛛丝——一个适当简单的设备。可是编码蜘蛛丝所生成的基因序列简直完全由DNA的四个分子中的两个所构成，这意味着它们是高度重复的而且易被损坏。Widmaier说，修补这些序列以使酵母表达不相同的丝蛋白的进程是“苦楚的”;据他预算，自2009年成立以来，Bolt现已运用了四千多种配方。“然后，一旦你完成了发酵，而且虫子现已制成了一切这些美丽的蛋白质，那么你的下一个疑问即是如何将它们以一种高品质、纯洁的流体的方式用作你的纺织质料。”他说道。换句话说，这种酵母不得不被分化出来，所以Widmaier和他的搭档们不必再被逼地去别离每一个细胞。

将丝蛋白从Bolt的发酵罐中的含糖酵母水别离后，将其纯化成粉末。“它看起来就像一个你从GNC(健安喜，养分食品公司）买来晃动你的肌肉的东西。”然后将粉末与溶剂混合，直到其接受橡胶粘合剂的粘度：所得到的泡沫称为纺丝原液，而且能够经过模具挤出以发生纤维。（从实质上来说，蜘蛛依赖于推拉机制将其自旋涂料转化为螺纹：血压的俄然降低迫使粘性丝蛋白从其腹部的淋浴头状喷嘴中喷出来，然后蜘蛛运用其腿部和体重的力气将这些小球牵引成蜘蛛丝。）“在旋转中，有很多繁琐的、一般的工作出了疑问。”Widmaier说道。任何蛋白质纯度、粘度、pH以及温度的细小调整都能够将纺丝原液转化成粘稠的混合物，然后构成小珠子，而不是丝线或阻塞。因而，Widmaier的自豪在于他出产了五十条领带，每条领带都适当于拉了九十公里的蜘蛛丝。

Bolt Threads和犹他州Biosteel山羊背面的破产公司在寻求基因工程的蜘蛛丝的路上并不孑立。

上一年，一家名为Spiber的日本公司运用大肠杆菌为The North Face制造了一次性的大衣，而Adidas与德国生物资料公司AMSilk合作，制造了蜘蛛丝运动鞋。可是，是Bolt赢得了这个制造商业商品的竞赛，即使其出产的数量是如此之小，以至于公司经过随机摇号来挑选买家。现在，这些领带没有钢铁巩固，它们防弹、防水且弹性十分强——Widmaier主张精心打理它们——可是，回到实验室里，他表明，公司正在和Patagonia公司合作开发更多狼子野心的商品。公司也正在努力提高其对环境的影响。相比于任何别的职业，纺织工业会出产出污染最严峻的废水，主要是因为合成染料的因素，所以Bolt正在研发一种能够排出色彩和蜘蛛丝的酵母菌株。而从长远来看，Widmaier说，他的目标是让酵母菌脱离玉米糖，它是一种能够被人类食用的作物，以及从废纸、锯屑和污水污泥中生成的纤维素基糖。仿生纤维现已在职业的上一次严重腾跃中供给了主要的环境优势——以石油化工为根底的织物，如尼龙和氨纶。

该公司所做的不只现已逾越了领带，还逾越了丝绸。“从某种程度上来说，这是一个研究所研究的残存物，称之为蜘蛛丝。”Widmaier说道，“思考了一切的状况以后，咱们正在制造蛋白质纤维，它们具有横截面、纹路和属性，这使它们摸起来就像是简直任何你想要的东西——羊毛、尼龙或许一个全新的东西。”在将来，生物丝绸可能会以军用装甲和药品包装的方式呈现，可是Widmaier自个的愿望却很简单：出产出非常好、更经用、更舒服的长袖毛衣。“我知道这不是一个太空升降舱，”他说道，“可是这是一件真实能让我感到兴奋的工作。”