蜘蛛丝比任何已知的天然或合成纤维都更坚韧。科学家们渴望了解如何大规模生产它。但与蚕丝不同,蜘蛛丝无法直接从动物身上收获。“蚕丝很容易从茧中收获,”丹麦奥胡斯大学的进化动物学家弗里茨·沃拉特说。这对于蜘蛛来说是不可能的。“它们是食人者,”沃拉特说。“你不能把成千上万只蜘蛛关在一个小房间里。”
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替代方案是人工生产——如果研究人员能够弄清楚蜘蛛如何生产丝绸。最近,沃拉特发现了这个过程的一个重要部分。他发现蜘蛛的方法与用于制造尼龙等工业纤维的过程惊人地相似:蜘蛛通过酸化来硬化它们的丝绸。
沃拉特研究了花园十字蜘蛛,学名Araneus diadematus。特别是,他检查了丝绸在从蜘蛛体内流出之前流过的管道。在进入管道之前,丝绸由液体蛋白质组成。在管道中,专门的细胞似乎从丝绸蛋白质中吸走水分。从水中取出的氢原子被泵入管道的另一个部分,形成酸浴。当丝绸蛋白质与酸接触时,它们会折叠并相互形成桥梁,从而硬化丝绸。
沃拉特的发现可能有助于化学家在工业规模上生产蜘蛛丝。生物学家已经克隆了几个编码蜘蛛丝蛋白的基因,并可能很快能够诱导植入这些基因的细菌产生原始的液体丝绸。“蜘蛛丝比凯夫拉更坚韧、更有弹性,而凯夫拉是最坚固的人造纤维,”他说。但与凯夫拉(一种用于填充防弹背心的塑料)不同,蜘蛛丝很容易回收。“当你不再穿你的衬衫时,你可以吃掉它,”他说,“就像蜘蛛吃掉自己的网一样。”














