蜘蛛絲的超能力

提到蜘蛛，你也許會渾身起雞皮疙瘩，但如果你知道蜘蛛絲的諸多神奇妙用，就會對它另眼相看。

蜘蛛絲是一種特殊的蛋白纖維，具有很強的彈性、柔韌性和延展性，也具有輕盈、耐紫外線、生物可降解等優點，是包括蠶絲在內的天然纖維和合成纖維所無法比擬的。

作為一種新興的生物材料，蜘蛛絲有著有趣的、驚人的性能。它可以用來制作精美的服飾，可以用于制作小提琴弦，并演奏出令人振奮的琴聲。它比目前防彈背心里的“纖維B”更堅固，若將其擰成鉛筆一樣粗的繩索，只要一根就能把一架正在飛行的波音747飛機拉住。

目前，蜘蛛絲優良的性能引起了世界各國科學家的興趣和關注，不少科學家還在研究大量“生產”蜘蛛絲的方法。隨著現代科技的飛速發展，生物技術及其工業應用的日趨成熟，蜘蛛絲的超能力將在更多領域得以展現。

超能力一：蜘蛛絲金縷衣

2012年1月，位于倫敦的英國著名藝術博物館VA展出了一件華麗神秘的藝術品，震驚了歐洲甚至全球。那是一件以百分之百的天然蜘蛛絲純手工織就的“金縷衣”，也是目前世界上僅有的一件大型黃金蜘蛛絲服裝。

這件“金縷衣”由Simon Peers和Nicholas Godley共同指導完成。19世紀的時裝與插畫激發了他們的靈感，于是兩人從2004年就開始用蜘蛛絲做試驗，試圖復興正被遺忘的古典藝術。

為了制作這一大片面料，工人每天早上在馬達加斯加的高地上捕捉蜘蛛，然后將其放入為了收集蛛絲而特別設計的甲胄中。這些訓練有素的操作者一次給24只蜘蛛取絲，蜘蛛在完成吐絲任務后會被放生回原野。僅僅這一塊面料，就用了將近100萬只黃金圓蜘蛛所吐的絲，耗用了80名操作者5年的時間。

采集完畢后，大量的蜘蛛絲用錐子纏繞，運送到編織作坊，由熟練的工人將蜘蛛絲的拉伸性能發揮到最佳。在馬達加斯加加工的織物中，每條基礎經紗由96條原蜘蛛絲加捻而成，每條緯紗由10條原蜘蛛絲加捻而成。面料的一個編法耗用96根紗線，里襯有48根，大面積的刺繡紗由24根未加捻原絲組成。平均來講，一盎司面料就包含23000條蜘蛛絲。這是一系列非常繁瑣和耗費人力的工作，正因如此，這件蜘蛛絲服裝才顯得極其稀有和珍貴。

超能力二：防彈皮膚

近日，荷蘭藝術家杰勒·埃瑟迪和細胞生物學家阿布德爾瓦赫布·伊爾·格哈爾佐伊利用蜘蛛絲與人體皮膚混合生長，使燒傷病人長出一層刀槍不入的“防彈皮膚”。

據悉，研究人員通過轉基因技術培育出一種山羊，這種山羊能生產出具有蛛絲蛋白的羊奶。在羊奶中加入一種特殊溶劑后，就能提取到大量的蛛絲纖維。這種蛛絲纖維比凱夫拉爾纖維還結實，強度是鋼的10倍。繼而，研究人員將這種物質與人類皮膚相混合后，就出現了所謂的防彈皮膚，就像科幻電影中的“金剛之身”。

該試驗的最終目的是用這種蜘蛛絲中的蛋白質來替換人類皮膚中的角蛋白，從而增加人類皮膚的韌性。

超能力三：穿在身上的電子產品

在不久的將來，我們的衣柜里也許都會出現這樣的智能衣服——可以自動播放音樂的外套，能夠讀書給你聽的睡衣，能夠讀出人體心跳和呼吸頻率的襯衫……這種智能服裝是一種由互相聯通的電子元件織成的織物，是可以“穿在身上的電子產品”，而織物的原料主要來自蜘蛛絲。

新加坡國立大學的劉向陽教授介紹：“用蜘蛛絲制作的一些多功能的織物，通過與電子產業的結合，產生的多功能智能化的民用電子紡織品將形成超過1萬億美元的市場。”

超能力四：小提琴琴弦

小提琴琴弦一向采用羊腸弦或金屬弦，如果以蜘蛛絲作為琴弦，不知能奏出怎樣的音色？

日本奈良縣立醫科大學研究員、音樂愛好者大崎重吉，花了10年時間，嘗試用蜘蛛絲作為材料，制作小提琴的琴弦。據說這種琴弦相對于傳統的羊腸弦和金屬弦而言，音色更加柔和、深刻。

為了制造這種蜘蛛絲琴弦，大崎飼養了300只金蛛與人面蜘蛛，以便采集大量蜘蛛絲。他先把3000～5000根蜘蛛絲同向擰成一束，接著把3束蜘蛛絲反向擰成一根琴弦，然后，他開始測試其拉伸強度。這是一個很關鍵的因素，因為在協奏曲演奏的過程中琴弦絕對不能弄斷。研究結果表明，蜘蛛弦的張力比起羊腸弦略遜一籌，但比用得最多的金屬弦和尼龍弦要強不少。

大崎借助顯微鏡觀察蜘蛛絲琴弦，發現琴弦非常圓潤，從橫截面來看，每束絲被壓縮成各種形狀，緊密貼合在一起，中間沒有絲毫空隙。他說：“正是因為這種特性，它們才有如此強度，最重要的是，造就了它獨特的音色。”幾個專業的小提琴家說，蛛絲琴弦發出的較佳音色能夠創造一種新的音樂。這種琴弦作為一種高附加值的產品，是蜘蛛絲一種新型的應用。

蜘蛛絲生產方法

隨著生物技術的發展和人們對蜘蛛吐絲原理的深入研究，蜘蛛絲人工生產的方法有了突破性進展。

1.利用家蠶生產蜘蛛線。此法利用轉基因技術中“電穿孔”的方法，將蜘蛛“牽引絲”部分的基因注入只有半粒芝麻大的蠶卵中，使培育出來的家蠶分泌出含有“牽引絲”蛋白的蜘蛛絲。

2.利用牛羊奶生產蜘蛛絲。將能產生蜘蛛絲蛋白的合成基因移植給某些哺乳動物如山羊、奶牛等，從其所產的乳液中提取一種特殊的蛋白質，這種含蜘蛛基因的蛋白質可用來生產有“生物鋼”Biosteel之稱的光纖，其性能類似于蜘蛛絲。據稱加拿大尼克西生物技術公司就利用山羊轉基因羊奶，每天每升羊奶中可產10克蜘蛛絲蛋白，一年就是3.65公斤。

3.利用微生物生產蜘蛛絲。此法是將蜘蛛絲基因轉移到能在大培養容器里生長的細菌上，通過細菌發酵的方法來獲得蜘蛛絲蛋白質，再把這種蛋白質從微孔中擠出，就可得到極細的絲線。

4.利用植物產生蜘蛛蛋白。將能產生蜘蛛絲蛋白的合成基因轉移給植物，如花生、煙草和谷物等，使這種植物能大量生產類似于蜘蛛絲蛋白的蛋白質，提取后作為生產蜘蛛絲的原料。