如果你坚信“狗嘴里吐不出象牙”,那“蚕嘴里吐出蜘蛛丝”呢?哈哈,这虽离奇,却是真的!近日,中国科学家利用转基因技术,将蛛丝蛋白基因引入蚕的DNA中,让蚕有了吐蛛丝的本领……
别被蜘蛛丝柔软、轻盈的外表所骗,它素有“生物钢材”美誉,其强度是普通钢铁的5倍,还具有极高的弹性和韧性。铅笔芯粗的蛛丝,足以支撑一艘万吨级远洋货轮哦。
这么好的材料,为何没大规模应用呢?原来,是蜘蛛不乐意配合,而喜欢独居,遇到同类还会相互残杀,可不像蚕宝宝爱凑在一起。因此,利用天然方式大规模生产蜘蛛丝显然行不通。
于是科学家想,要不让蚕宝宝学会蜘蛛的本领吧?过去用凝胶做人造蛛丝,还需在“蛛丝”上涂一层糖蛋白和脂质,帮它抵抗潮湿和光照。而蚕本就会在自己吐出的纤维上包裹一层类似的保护层,是替代蜘蛛的“最佳候选”。
科学家用显微注射的方式,将蛛丝蛋白基因引入蚕的DNA中。当看到蚕的眼睛在荧光显微镜下发出红光时,就说明基因编辑成功啦!
这样,蚕不仅会吐出蜘蛛丝,还能吐出完整全长的蛛丝蛋白。经测试,这种蛛丝的坚韧性比制作防弹衣的纤维韧性高6倍。要是用它制成“金丝甲”,可谓刀枪不入!
能吐蜘蛛丝的蚕,也可以大规模养殖,它的丝不仅重量轻,还具极高的机械性能,在智能材料、军事、航空航天技术和生物医学工程中,都有广阔的应用前景。比如,用作外科缝合线,制作人造韧带,替换传统金属、塑料材料造飞机、汽车,甚至用作未来建造太空电梯的材料。
科学家发挥聪明才智,用智慧的头脑变不可能为可能,让足以改变世界的超级材料诞生。智慧,就是人类文明发展进程的推进器呀!
【知识拓展】
人类对蛛丝的妙用历史
天然蜘蛛丝虽稀有,但纵观历史,人们早就利用智慧开发出许多妙用,从鱼饵到枪械瞄准器、绷带、衣服……绝对令你惊讶。
蛛丝绷带,止血有奇效
古希腊人发现,使用无毒蜘蛛的网,敷在伤口上,止血很管用。
原来,蜘蛛网含大量维生素K,有助于血液凝结;其抗菌的特性能防止感染,保证伤口愈合。
蛛丝衣,最贵262万元
你知道谁是第一个穿上蛛丝衣服的人吗?这是法国国王路易十六。1709年,他收到了一些用蜘蛛丝做的衣服和丝袜,不过据他反馈,质量不怎么好。
2012年,某纺织团队创造了一条黄金蜘蛛丝披肩,花费约262万人民币。
为了织这件衣服,70多个人花了4年时间从马达加斯加的电线杆上,收集了一百多万只金丝蜘蛛,从每只蜘蛛身上提取了约 24.4 到50米长的丝线,这也是迄今为止世界上唯一用自然蛛丝织成的纺织品。
蛛网当诱饵,能捕到针鱼
所罗门群岛有一种针鱼,它的嘴和牙齿对传统鱼饵来说太小了。于是渔民在鱼线上挂一团蜘蛛网,让它在水面浮动。当针鱼的嘴被卡在蜘蛛网里,就是上钩了!
用蛛丝做瞄准器,很精确
蛛丝很细,不会妨碍观察,还能精确测量。在19世纪,蜘蛛丝曾用来为枪炮、望远镜等观测仪器做十字瞄准。直到第二次世界大战,黑寡妇蜘蛛的丝,还被用作枪炮、投弹的瞄准器呢。
品格:智慧
(文/何鑫)