沪上科学家通过解读分子链结构发现蛛丝强韧的秘诀

　　秋夜，一张紧绷的蜘蛛网在风中摇曳，很快耷拉下“脑袋”。清晨，被露水打湿的蛛网一个“寒战”过后又会精神抖擞。有人说，蛛网遇水收缩恢复弹性的本领是蜘蛛在进化过程中“苦心经营”的结果。然而，复旦大学高分子科学系教授邵正中和牛津大学的科学家却从这个神奇的现象中读出了蛛丝强韧的秘密，它将帮助人类制造出坚不可摧的“超级纤维”。
　　
　　最新出版的英国《自然材料学》杂志报道了邵正中及其合作者的意外发现：在只有1/100头发丝粗细的蛛丝内部，成千上万条分子链向同一方向排列，“步调”统一；当蛛丝遇水淋湿，原本整齐的列队一下子土崩瓦解，变得横七竖八，蛛丝由此短了一截。科学家把前后两种截然相反的分子链排列过程形象地称为“取向”和“解取向”。
　　
　　经过周密实验，研究人员发现，“取向排列”正是蛛丝强韧的微观秘密，而“解取向”只是蜘蛛家族“无心插柳”的副产品。邵正中告诉记者，分子链“取向”和“解取向”的特性在合成高分子材料中广泛存在，这个发现将为“人造蛛丝”的生产指引新的方向。
　　
　　邵正中所说的“人造蛛丝”是一个装在科学家脑袋里的庞大设想。在各类动物丝中，蜘蛛丝因其强韧的特质被誉为“生物钢”。用蛛丝来纺纱织线，就能得到比现有防弹衣材料“凯夫拉”更加坚韧、舒适、有弹性的“超级纤维”。但是，织造一件普通衣服大概需要5000到10000只大型蜘蛛的产丝量，谈何容易！于是，生物学家试着以“借腹生子”的方式，从转基因绵羊或小鼠的乳汁中提取蛛丝蛋白，进而模仿蜘蛛的“加工工艺”纺丝。
　　
　　三年前，邵正中及其合作者通过拉力试验证明，能够被大规模生产的蚕丝原本与蛛丝同样强韧，只是蚕宝宝在吐丝结茧时美丽的“8”字舞给蚕丝留下了许多看不见的损伤，降低了其强度。也就是说，若以蚕丝蛋白为原料制造“超级纤维”也许更有前途。
　　
　　此次，有关“取向”的发现让邵正中更加自信。他说：“借助高分子科学的手段，我们将赋予人造蚕丝更完美的‘取向’结构，让它愈发坚韧。”初步实验证明，邵正中的尝试将使人类朝着“超级纤维”的梦想一点点靠近。当然，如果真有那么一天，科学家还得想方设法把人造动物丝的“解取向”特性删除，因为缩水的衣服一定不会有市场。