科学家们在人工制造蜘蛛丝方面都做了哪些研究?
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发布时间：2022-04-23 09:56
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时间：2023-09-08 16:55
全世界的蜘蛛种类多达三万多种。如何使这些蛛丝更好地为人类服务，几百年来一直是人们的兴趣所在。
在自然界中，蜘蛛丝由于坚韧而富有弹性，被某些鸟类用来筑巢。人类也早有利用蛛丝的历史。古希腊人把蛛丝贴在伤口上止血，现代人用蛛丝为妇女制作手袋、帽子、手套及长袜。不过单靠蜘蛛分泌的蜘蛛丝是不能满足人们的需要的。据说，编织一双女袜需要的蜘蛛丝得5万只蜘蛛劳作一年。这样，人工制造蜘蛛丝就很有必要。科学家们为此做了大量研究。
由美国一所大学的学者组成的科研小组采取在细菌中植入特殊基因的方法，达到了人工制造蛛丝的目的。他们将蜘蛛体内与蜘蛛丝形成有关的基因植入细菌中，培养出一种能产生蛛丝蛋白的细菌。含有这种基因的细菌产生的蛋白质与蜘蛛丝的蛋白质相同，可以拉成蜘蛛丝。利用这种方法产生的蛛丝，可以制成高强度的防弹衣和降落伞。
蜘蛛丝是自然界最为坚韧的纤维之一
科学家还试图研究蛛丝的分子结构，以求最终能够人工合成蛛丝并投入生产，应用于医学及其他领域。据美国怀俄明大学的科学家报告说，常见的圆形织网蜘蛛排出的纤维不含毒性，不会促使人体免疫系统产生排异反应，同时还能够抵御细菌和真菌。由于蛛丝的强度超过外科手术缝合线，故可用于肌肉和韧带的缝合，也可用于器官移植。
还有的材料学家们正在设法通过模拟蛛丝的天然结构来创新材料。他们先弄清蜘蛛是如何将水溶性蛋白分子纺成比制作防弹背心的材料还要坚韧的不溶性丝网，然后利用仿生技术合成这种材料。这种蜘蛛丝是在常温常压下，以水代替硫酸做溶剂，由天然可再生的原材料纺织而成，它还是一种可生物降解的材料。
生活在南美的蜘蛛分泌的蛛丝具有特殊的性能，它结实并富有弹性，能挡住射来的子弹，可谓刀*不入。同时，它还特别耐寒，只有温度达到零下五六十摄氏度的时候才会断裂，而一般的强力纤维在此温度下已无法保持弹性。美国陆军参谋部还命令工程师饲养一批这样的蜘蛛，利用它们吐出的丝给士兵做防弹背心。实验证明，这种蛛丝的牢度是钢的5倍，能够伸缩，恢复原状的时候不变形。
目前，人工合成蛛丝的虽然与目标已十分接近，但目前还不能大批量、低成本生产。我们相信，随着现代技术的迅速发展，用蛛丝制作服装、防弹服、安全帽、医用线等用品将成为现实。蜘蛛丝的广泛应用为纺织服装业以及军事、航天、航海、建筑与汽车工业，展示了美好的前景。
