技术:大自然的魔法转换——布满生活的人工蜘蛛丝

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自然孕育了各种生物，也赋予了它们多种不可思议的功能。 人类科学文明的进步也离不开自然的启发。 通过对生物结构和功能原理的研究，在我们的生活中科技设备和机械工具等不断取得改革创新和进步，这是仿生学科学技术。 例如，某体育企业品牌开发的可以比较有效地减少水阻力的鲨鱼皮泳衣，可以参考鲨鱼皮表面丰富的皱纹(也称为皮肤牙齿)，大幅减少水流阻力，帮助鲨鱼更有效地快速移动。 某跨国企业发表了实现废纸发电的新生物电池，利用木材纤维质酶将纸纤维素分解为葡萄糖，并将释放的能量转换为电能的发明的最初原理也是在人体新城代谢时分解葡萄糖，产生能量 这种仿生学的例子不胜枚举，人们认为科学技术的发明是从生活中很多人非常反感的蜘蛛丝中启发出来的吗？

蜘蛛肚子里有多种胶水，它的尾端有个小孔。 结网的时候，从眼睛里喷出丝浆，遇到空气就会形成粘性的线，这样做的网不管是什么样的虫子，一碰就不想逃跑。 那么，外表纤细柔软的蜘蛛丝为什么具有这么好的弹性和强度呢？ 其理由是蜘蛛丝的主要化学成分是甘氨酸、丙氨酸和小部分丝氨酸，以及其他氨基酸单体的蛋白质分子链。 另一方面，蜘蛛丝具有不规则的蛋白质分子链，蜘蛛丝有弹性。 另一方面，蜘蛛丝有规则的蛋白质分子链，蜘蛛丝有强度(强度比钢大)。 。

天然蜘蛛丝是非常坚韧、有弹性的纤维，因此成为优良的织物材料(图3 )。 但是，由于蜘蛛独特的生活方式和丝的产量很低，所以很难实现天然蜘蛛丝的批量生产。 但是，随着基因技术的迅速发展，人们利用这种独特的分子链结构，人类开发了人工蜘蛛丝。 那么，两者之间有什么区别呢

人工蜘蛛丝是高韧性的人工材料，现在的人工蜘蛛丝在改造蜘蛛基因后，放入不同的生命体中表达丝蛋白(大肠杆菌、蚕、羊等)，进而精制。 成分略有不同，强度与天然丝相比也有相当大的差异，但这些并不重要。 人工蜘蛛丝的优点是可以以液体的形式储存丝蛋白。

液态丝蛋白给人工蜘蛛丝的未来形态和应用带来了很多可能性。 例如，在生物支架这样的功能研究中，材料具有柔软性，具有分解性。 例如，重组丝蛋白制作的小口径人工血管支架(图5 )具有优异的力学性能和生物相容性，厚度均匀。 因为人工蜘蛛丝不仅仅是弹跳和粘在一起的丝，具有广泛的应用行业和光明的应用前景。

那么，人工蜘蛛丝主要有那些应用吗？ 其实，在我们的日常生活中被人工蜘蛛丝复盖着。

“人工蜘蛛丝”材质的衣服(图6 )很柔软，像丝绸。 但是，像丝绸一样容易变成黄色，不像丝绸一样容易坏。 合成的蜘蛛丝面料比牛仔面料坚韧好几倍，而且更有透气性，重量轻。 考虑到人工蜘蛛丝的性能优势，一些企业开始用它来迅速发展概念产品。 例如，一个运动企业品牌在年末推出了第一双用线为世界顾客制作的可降解跑鞋。 用人工蜘蛛丝制作的跑鞋不仅比其他布料的跑鞋更轻更结实，而且可以100%自然生物分解，贴上了环保的标签。

不仅在日常生活中有很多用途，人工蜘蛛丝在医疗方面也有很大的应用前景。 蜘蛛丝代替医疗用缝合线，又细又结实，被人体吸收，可以省去拆线的痛苦。 另外，蜘蛛丝可以将显微镜的分辨率从2倍提高到3倍。 根据美国《纳米通信》杂志发表的研究，自然界的蜘蛛丝是天然的超级镜头，有助于普通的光学显微镜突破“视力”的极限。 人工丝和天然丝都是蛋白质凝聚的聚合纤维，它们的蛋白质分子结构相似，也许可以代替蜘蛛丝应用于显微镜。

大家可能会疑惑，人工蜘蛛丝是怎么做的呢？ 这里介绍其制造方法之一。

狮子在现代社会

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