不用蜘蛛也能產(chǎn)出蜘蛛絲

魏道培

現(xiàn)代社會的經(jīng)濟發(fā)展靠消費驅(qū)動。在過去尋求刺激消費過程中，企業(yè)往往著眼于如何提高生產(chǎn)力和加工的低廉成本，而忽略了對環(huán)境的影響。然而，近年來，由于越來越多的非降解性廢料帶來的環(huán)境問題，許多企業(yè)開始著眼于生態(tài)友好型生產(chǎn)模式的研發(fā)，使廢料實現(xiàn)生物化降解。

紡織纖維所帶來的困擾恰恰就是最令人頭疼的環(huán)境影響。為此，近年來世界先進(jìn)國家開始加大對生物纖維的研究。其原因就在于，它是最具有代表性的發(fā)展方向，它已成為最具有生物降解功能的紡織纖維材料，其優(yōu)越性十分明顯。目前從自然中可獲得的纖維材料有兩種：一是可再生可翻新的生物降解且能循環(huán)利用的材料；二是非再生的有限材料，若過分使用它可能枯竭，因此不具有可持續(xù)性。

為尋求綠色技術(shù)，西方各種研發(fā)部門都極盡全力，拓寬生物降解材料的范圍。生物材料具有生物高聚酯和更多的用途，可通過人工合成達(dá)到純天然降解的目的。如果這樣，那么受污染的環(huán)境就能降低嚴(yán)重性，污染程度很快獲得緩解。當(dāng)然，大自然并非所有的生物用材都可降解，而我們最需要做到的則是天然合成，降低化學(xué)合成帶來的效應(yīng)。由于取之于自然，生物材料往往具有生物效應(yīng)或生物降解功能，它利用生物或微生物進(jìn)行殺滅細(xì)菌，還可以很自然地實現(xiàn)最終目的，回歸自然實現(xiàn)降解。如果這樣，那么人類就可以避免為廢料填埋騰出空間，我們的水生環(huán)境得到保護。然而問題遠(yuǎn)沒有這么簡單，大多數(shù)生物降解材料在制造過程中都或多或少摻入了合成化學(xué)。這只能讓部分廢料得以分解，其他則要通過較長時間才能實現(xiàn)目的。生物材料可完全降解的研究仍在進(jìn)行中。

近日美國紡織創(chuàng)新網(wǎng)披露一條消息，加州三位博士5年前創(chuàng)造一家名為Bolt Threads的公司，專門研發(fā)合成的蜘蛛絲。2015年6月，他們宣布其研發(fā)已進(jìn)入實質(zhì)階段，已在紡織廠里進(jìn)行試驗。美國一家風(fēng)險投資公司為其投資達(dá)4000萬美元。為順應(yīng)紡織纖維的環(huán)保要求，該公司聘請了世界上最具有創(chuàng)新精神的專家。這些專家先后為耐克公司開發(fā)出既有生態(tài)性的奢侈服裝品牌，又有美學(xué)意義的紡織材料。為什么今天他們致力于研發(fā)蜘蛛絲呢？道理很簡單，蜘蛛絲纖維在國防、軍事（防彈衣）、建筑等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。天然蜘蛛絲主要來源于結(jié)網(wǎng)，產(chǎn)量非常低，而且蜘蛛具有同類相食的個性，無法像家蠶一樣高密度養(yǎng)殖。所以要從天然蜘蛛中取得蛛絲產(chǎn)量是很有限的。隨著現(xiàn)代生物工程發(fā)展，用基因工程手段人工合成蜘蛛絲蛋白是一種新突破。

眾所周知，蜘蛛能產(chǎn)6種不同類型的蛋白絲，這6種絲在蜘蛛網(wǎng)上產(chǎn)生著不同的作用。其中一種擁有極高的強度，粘附性極強，同時又十分柔軟，因此用途十分廣泛，它對紡織業(yè)的意義非同凡響，不僅如此，其可持續(xù)性不言而喻。

這三位博士就是通過改性的方式，將其中的C8化學(xué)成分改為C6，然后經(jīng)摻入水、糖和酵母菌，裝入一定的培養(yǎng)裝置，使其發(fā)酵。這個過程就像釀造啤酒。這個生態(tài)加工試驗過程獲得了他們期望的效果，即經(jīng)另一種特殊加工，他們又獲得了一種類似于市場上暢銷 Ingeo品牌的長絲產(chǎn)品。而這種品牌恰恰是用蜘蛛絲制造而成。

將一種新型的纖維應(yīng)用于商業(yè)是個巨大的挑戰(zhàn)。結(jié)合水、白糖和酵母菌創(chuàng)造一種新型纖維并帶入市場更是令人深感吃驚。不久，他們創(chuàng)辦了一家名為Nau的公司，并將其稱為“自然夢工廠”，就這樣，這種類似于蜘蛛絲的新型纖維創(chuàng)造出來。之后，他們又對其進(jìn)行了染色試驗，結(jié)果令人滿意。

盡管如此，研發(fā)并沒有人們想象的那樣順暢。他們先后遇到了預(yù)想不到的問題?？墒牵撗邪l(fā)團隊自信心強，克服了一個又一個的困難，專心致力于應(yīng)用于服裝的纖維材料開發(fā)。遇到任何問題，他們都絕不退縮。最終他們用這類合成的蜘蛛絲創(chuàng)造出自己的品牌服裝，首次在加州推出后受到熱烈歡迎。

在試驗過程中，他們還研發(fā)出多種蜘蛛絲材料的紡織品和款式服裝，而這一切主要著眼于技術(shù)和纖維的特性。這種人工合成的蜘蛛纖維彈性極強，親水性很好，勝過一切防水纖維材料，卻不使用任何化學(xué)原材料。目前，這種蜘蛛絲纖維造價十分昂貴。他們不得不采取混紡的方式。他們確信，在不久的將來，100%的合成蜘蛛絲纖維一定會問世。

當(dāng)記者問及這種新型纖維是否具備與原蜘蛛絲一樣的價值和耐久性時，他們稱，與蠶絲一樣，蜘蛛絲具有一種天然的美感價值，它屬于天然蛋白纖維，而他們開發(fā)的合成蜘蛛絲屬于天然的聚合物材料，它不僅具有原蜘蛛絲的優(yōu)點，而且還可以用于3D打印。一旦這類試驗成功，它將帶給市場一種全新的體驗。當(dāng)然，紡織創(chuàng)新是開拓者永恒的話題。至于它會帶來什么結(jié)果尚無定論，但確定無疑，這種人造蜘蛛絲幾乎天衣無縫地與天然蜘蛛絲相吻合，因此它具有生物降解性，是一種全新的生物材料和新型的生物纖維。

（據(jù)美國紡織創(chuàng)新網(wǎng)http：//www.innovationintextiles.com/making-spider-silk-without-the-spiders-interview-with-jamie-bainbridge-vice-president-of-product-development-at-bolt-threads/）endprint