本
文
摘
要
蜘蛛丝是自然界不可思议的材料之一，蜘蛛丝往往给人的印象是柔软、轻盈，但不要被它的外表所骗，虽然它比人的头发还细，但其强度强度却是普通钢铁的5倍，而且据说马达加斯加有一种叫BARK的蜘蛛丝的强度更是达到了普通钢铁的十倍。不光有强度还有弹性：蜘蛛丝的弹性胜于橡皮圈，蜘蛛丝的弹性使得它可以吸收三倍于Kevlar材料的能量（Kevlar材料一般用于防撞护具，篮球鞋气垫）。
蜘蛛网的生物修复能力
蜘蛛网和蜘蛛巢穴就是由这种不可思议的天然蛋白质纺织而成，蜘蛛利用细线在空气中滑动并逃脱了大型食肉动物。
同时，蜘蛛丝具有生物相容性，在再生医学领域中开创了新的篇章，于是现在，科学正在寻求利用蜘蛛丝的特性来制作相关药物并治愈我们的身体。
蜘蛛丝作为药用已有数百年历史了。比如古希腊人和罗马人在受伤后会用蜂蜜和醋清洗伤口，然后用球形蜘蛛网涂抹伤口进行止血。
而现在，研究人员正在利用蚕体内大肠杆菌产生的丝状物来生产可生物降解的蛛网，从而加速组织生长，可以抵抗缓慢愈合的伤口中的感染。合成丝的特性意味着它足够坚固和灵活，可用于人造韧带，手术缝合线和用于组织修复的细胞支架。
但是在药物输送和组织再生中将其用作生物活性材料是相对较新的概念，有点超纲。
蛛网的工程应用价值
人们正在探索将人造蜘蛛丝作为一种环保新型材料来用于工程，纺织品和飞机生产，这是可以实现的。不过虽然环保，但它不经济，高昂的生产成本让它还不能被广泛应用。
这种蛛丝怎么生产
前面理论上说的天花乱坠，这好那好。但还是要遇到最实际的问题：造的出来吗？
生产出用于人类医学所需的蛛丝数量是困难的。等等，为什么之前说的是蚕产生蛛丝？因为蜘蛛是食肉动物不能像蚕一样进行大规模养殖。因此使用转基因的蚕来制造蜘蛛丝，研究人员将蜘蛛的基因剪接到蚕体内的大肠杆菌中，这样产生的蚕丝具有蛛丝的弹性，但强度却大打折扣。
当然我们也不会在一棵树上吊死，还有人将转基因对象换成了山羊，这种转基因山羊的基因经过改变，可以在山羊奶中产生蜘蛛丝。这种“山羊丝”的未来应用包括用于医疗植入物的凝胶，胶水和涂层。
丝我们是能生产出来，但是要想批量生产我们要做到蜘蛛的纺丝。蜘蛛自然纺丝有多达七种不同的类型，这取决于它们使用的腺体和旋转的方式。然后经过我们的观察模仿，最后想出一种方法：将化学物质与其混合产生带静电的蛛丝，然后用电荷引出操控。
最后一个问题：这种丝用于医疗环境，化学物质对它没有干扰吗？然后经过一番实验，生物学家用生物活性丝蛋白造出三种“专用丝”：用于癌症治疗的纳米线，用于检测生物标志物的涂层的生物薄片和用于支架以促进细胞生长的薄片。
关于蜘蛛丝的延展创新
现在，研究人员致力于可持续制造的科学家利用海洋细菌和光合作用建立了所谓的微生物工厂。
这和蛛丝有什么关系？他们对海洋中的紫色细菌进行了基因改造，从而仅使用海水，盐，氮气，酵母和光来制造丝。整个过程是碳中和的，能大量生产而没有任何环境影响，做到了绿色生产。
为了生产合成的拉铲丝，蜘蛛将其用作织网，以增强其强度。而拉铲丝启发了我们：可用于人体成像的生物透镜。一种长腿蜘蛛的蛛丝加上树脂处理，当树脂固定在纤维上时，就制成了高精度的光学透镜。而在将来，该技术可用于实现生物组织和人体内部的高分辨率成像，将医学影像专业提升到一个新高度。
未来可期。
