蜘蛛絲的韌性超過(guò)現有所有合成纖維，素有“生物鋼”的美譽(yù)，是新型材料的理想選擇。能否采用來(lái)源廣泛的蠶絲蛋白織出可媲美蛛絲的“超級纖維”，成為全球研究界探索的方向，而復旦高分子科學(xué)系和先進(jìn)材料實(shí)驗室的生物大分子課題組就走在最前列。他們不僅證明了蠶絲蛋白不輸于蛛絲蛋白的力學(xué)結構性能，更通過(guò)完善再生蠶絲制備工藝，織出了力學(xué)性能高出天然蠶絲一倍的人工絲。這一“動(dòng)物絲仿生制備中的關(guān)鍵問(wèn)題”項目研究昨天獲自然科學(xué)獎一等獎。

課題組在邵正中教授的帶領(lǐng)下大膽試驗發(fā)現，蠶絲與蜘蛛絲在成絲機理和各層次的結構等方面是一致的。理論上來(lái)講，兩者的力學(xué)性能應比較接近，但由于蠶在成繭過(guò)程中的“8”字型吐絲行為，導致蠶繭絲的轉折處會(huì )存在較多 “薄弱點(diǎn)”，容易折斷，顯得比蜘蛛絲脆弱許多。在改變制絲方式（“按”住蠶的頭，以一定速度勻速拉出蠶絲，而非直接采用蠶繭絲）后，再進(jìn)行兩者的力學(xué)性能測試，結果顯示，“拉”出的蠶絲力學(xué)性能不弱于蜘蛛絲。這一發(fā)現打破了國際學(xué)界“要人工仿制蜘蛛絲這類(lèi)‘超級纖維’，首先需要大量制備類(lèi)蜘蛛絲蛋白”的普遍定式思維，相關(guān)論文2002年發(fā)表于《自然》，贏(yíng)得廣泛關(guān)注。

在對蠶絲蛋白全新認識的基礎上，課題組還通過(guò)大量的基礎性研究，尋找到了一種特殊方法，利用相應的紡絲設備，在實(shí)驗室中紡制出了 “超級蠶絲”，以實(shí)踐證明只需調控并優(yōu)化制備工藝，量大價(jià)廉的蠶絲蛋白本身也有可能成為性能媲美蜘蛛絲的“超級纖維”。

目前，團隊正與華山醫院、中山醫院、上海第六人民醫院等合作，共同研究絲蛋白等對于提高生物醫藥用材料各種性能的可行性。他們發(fā)現在氣管支架、疝氣補片、子宮吊帶上采用絲蛋白進(jìn)行改性后，能明顯改善其生物相容性，減少組織粘連的同時(shí)能促進(jìn)細胞生長(cháng)。

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