曉 寧
看過《蜘蛛俠》的人肯定都不會(huì)忘記主人公彼得·帕克利用蛛絲在林立的高樓間飛檐走壁、閃轉(zhuǎn)騰挪的精彩鏡頭吧 。在《蜘蛛俠2》中,彼得·帕克甚至用一束束蛛絲攔住了一輛急馳的火車。雖然科幻電影具有相當(dāng)多的夸張成分,但除了蛛絲,自然界的確再也找不到這樣輕盈且如此富有韌性的物質(zhì)了。不過隨著仿生科技的不斷發(fā)展,在不久的將來每個(gè)人都會(huì)成為蜘蛛俠的。
人工合成蛛絲
蜘蛛成為科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)是因?yàn)樗鼈兛梢灾圃鞄追N非常有用的東西,其中包括世界上最堅(jiān)固的材料之一——蛛絲。“如果你曾經(jīng)輕推過一個(gè)蜘蛛網(wǎng),你就會(huì)感覺到在蛛網(wǎng)破裂前,它有一個(gè)拖拉伸展的過程。”麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程學(xué)教授葆拉·哈蒙德說,“蛛絲正是通過這個(gè)伸展的過程吸收了許多能量,這讓蛛絲成為了世界上最有韌性的材料之一?!?/p>
多年來,人們一直幻想能用蛛絲制作衣服,現(xiàn)在這個(gè)幻想正在慢慢變成現(xiàn)實(shí)。研究人員首先要了解蜘蛛是如何造絲的,這也是人工合成蛛絲的關(guān)鍵。蛛絲含有一種纖維蛋白,這種蛋白質(zhì)與存在于毛發(fā)和羊角中的角質(zhì)蛋白相似。這種蛋白分泌出來后開始變得堅(jiān)韌,以前科學(xué)家還不了解這個(gè)過程,因此至今無法造出和蛛絲同等強(qiáng)度的纖維。但美國(guó)塔夫茲大學(xué)的研究人員最近發(fā)現(xiàn)了蜘蛛和蠶生產(chǎn)這種纖維的秘密。令人驚奇的是,整個(gè)過程竟然是由水的含量來控制的。通過精細(xì)的方法平衡水的含量,蜘蛛和蠶可以防止纖維蛋白過快固化。令人驚喜的是,現(xiàn)在已經(jīng)有科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室中模擬這一過程。不久的將來,人工制造的蛛絲將可以用來制作衣服或者強(qiáng)度超高的繩索。那時(shí),人人都可以成為手握蛛絲的蜘蛛俠了。
蜘蛛毒液可成殺蟲劑
科學(xué)家還希望借助蜘蛛制造一種理想的殺蟲劑——一種可以殺死害蟲,但對(duì)其他昆蟲以及人和動(dòng)物沒有毒性的殺蟲劑。澳大利亞的漏斗蛛分泌的毒液由100多種化合物組成,其中幾種化合物已被發(fā)現(xiàn)只會(huì)殺死特定的昆蟲。美國(guó)康涅狄格大學(xué)的科學(xué)家格倫·金說:“從毒液中把這些化合物分離出來,然后再用特殊方法把這些化合物放到一種病毒上,這些病毒只對(duì)某些昆蟲感興趣,這樣病毒就可以將化合物運(yùn)送到害蟲體內(nèi)并殺死這些害蟲。”如果科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室合成這些化合物,就可以制造出對(duì)環(huán)境完全無害的殺蟲劑。
山羊奶產(chǎn)蜘蛛絲
蛛絲有可能走合成路線,因?yàn)椴荒芟耩B(yǎng)蠶那樣飼養(yǎng)蜘蛛。如果把兩只蜘蛛放到一個(gè)籠子里,一只蜘蛛總會(huì)吃掉另一只。有一個(gè)研究小組現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)出一種既柔軟又抗拉的纖維了,而且他們正在研究使用超微粒子使纖維強(qiáng)度加大的工藝。
加拿大魁北克一家生物技術(shù)公司的研究人員將生產(chǎn)蛛絲的基因轉(zhuǎn)移到新西蘭小山羊的體內(nèi),導(dǎo)致這些山羊產(chǎn)的每升奶中可以有2~15克的蛛絲。
紅鼻子校長(zhǎng):這是真的嗎?我沒有看錯(cuò)吧?哈哈,沒想到我一把年紀(jì)的人很快也能像蜘蛛俠那樣飛檐走壁了!
學(xué)生天地·小學(xué)中高年級(jí)2009年3期