国内外加强蜘蛛丝的利用

　　蜘蛛丝是一种特殊的蛋白纤维，它具有很高的强度、弹性、柔韧性、伸长度和抗断裂功能，以及轻盈、较耐紫外线、生物可降解等优点，是包括蚕丝在内的天然纤维和合成纤维所无法比拟的，是新一代的天然高分子纤维和生物材料。蜘蛛丝以其优良的性能引起了世界各国科学家的兴趣和关注。近年来美国、瑞士、加拿大、日本、德国、丹麦等国的一些实验室先后对蜘蛛丝进行了深入的研究，在利用基因和蛋白质测定技术解开了蜘蛛丝奥妙的同时，在蜘蛛丝人工生产方面也取得了突破性进展。相信在不久的将来，蜘蛛丝会在科 技、国防、工业等领域得到应用。 　　人们在最初使用蜘蛛丝时有两个障碍：蜘蛛丝的产量有限；蜘蛛很难养殖，群养时互相残杀。随着生物技术的发展和人们对蜘蛛吐丝原理的深入研究，蜘蛛丝人工生产的方法有了突破性进展。 　　利用家蚕生产蜘蛛线。此法利用转基因技术中“电穿孔”的方法，将蜘蛛“牵引丝”部分的基因注入只有半粒芝麻大的蚕卵中，使培育出来的家蚕分泌出含有“牵引丝”蛋白的蜘蛛丝。上海生化研究所的科技人员用此法历经数年，攻关解决了转基因蚕基因导入、活性基因鉴定及传代育种等一系列技术难题。此研究被列为国家“863”计划重点项目， 目前正在进行中。 　　利用牛羊奶生产蜘蛛丝。将能产生蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给某些哺乳动物如山羊、奶牛等，从其所产的乳液中提取一种特殊的蛋白质，这种含蜘蛛基因的蛋白质可用来生产有“生物钢”(Biosteel)之称的光纤，其性能类似于蜘蛛丝。 　　美国科学家利用转基因法，将黑寡妇蜘蛛丝蛋白基因放入到奶牛的胎盘内进行特殊培育，等到奶牛长大后，所产奶中就有黑寡妇蜘蛛丝蛋白，再用乳品加工设备将蜘蛛丝蛋白从牛奶中提取出来，然后纺成这种新颖纤维，既保持了牛奶纤维精美和柔软韧性，其强度比钢大10倍，因此被称为“牛奶钢”，又称“生物蛋白钢”。加拿大尼克西生物技术公 司则利用山羊转基因羊奶，据称每只山羊每天每升羊奶中可产10克蜘蛛丝蛋白，一年就是3.65公斤。 　　我国也于两年前开始了“生物钢”的研究，科学家成功地将“生物钢”蛋白基因转移到老鼠身上，并成功地从第一代小白鼠的乳汁中获得 “生物钢”蛋白。不久将开始培养转基因奶牛，以达到大量生产“生物钢”的目的。 　　利用微生物生产蜘蛛丝。此法是将蜘蛛丝基因转移到能在大培养容器里生长的细菌上，通过细菌发酵的方法来获得蜘蛛丝蛋白质，再把这种蛋白质从微孔中挤出，就可得到极细的丝线。 　　利用植物产生蜘蛛蛋白。将能产生蜘蛛丝蛋白的合成基因转移给植物，如花生、烟草和谷物等，使这种植物能大量生产类似于蜘蛛蛋白的蛋白质，提取后作为生产蜘蛛丝的原料。 　　蜘蛛丝作为一种新兴的生物材料，有着有趣的、惊人的性能，随着现代科技飞速发展和生物技术及其工业应用的日趋成熟，相信蜘蛛丝的工业生产会在不久的将来得到实现，那时，蜘蛛丝将广泛应用于纺织、军事、医疗等各个领域，成为新一代生物高级材料。