正文 第26章 動物學家的故事(26)(2 / 2)

科學家還發現海綿體內的毒素可以用來製藥,治療腫瘤、心血管和呼吸係統等疾病。目前,海綿是發現海洋活性物質最豐富的海洋生物,已經成為海洋藥物開發的重要資源。此外,美國科學家已經確認了一種生長在黑暗的海底深處的海綿體可以產生細細的玻璃纖維,這種纖維能夠至少像通信工業使用的光纖電纜一樣傳輸光能。這種天然產生的玻璃纖維還較之人工製造的光纖電纜更有柔韌性。

可以預見,隨著科學技術的發展,海綿在海洋藥物、海洋生物材料、海洋環境保護中將發揮重大作用。

海綿動物門也稱多孔動物門,是最原始、最低等的多細胞動物。多孔動物的外形變化很大,除少數種類外,往往沒有對稱麵,在許多方麵與低等植物相似,海綿就被稱為“海中的花和果實”。

蜘蛛絲變“生物鋼”

在希臘神話裏,蜘蛛是一位紡織巧匠的化身。的確,蜘蛛是自然界產絲和用絲的“專家”,它們一生都離不開絲,稱得上是一流的紡織家。在普通人看來,惱人的“蜘蛛網”隻是“灰塵”,需要“一掃了之”。但在科學家的眼裏,柔弱的蛛絲,卻和人們的生活密切聯係在一起。

人類利用蜘蛛絲始於1909年,在第二次世界大戰時蜘蛛絲曾被用作望遠鏡、槍炮的瞄準係統中光學裝置的十字準線。隨著研究的深入,人們逐漸了解了蜘蛛絲的組成成分、特性並開始大大拓展其用途。

蜘蛛絲是一種骨蛋白,在體內為液體,排出體外遇到空氣立即硬化為絲。如果仔細看,你會發現在蜘蛛網上的蜘蛛,它的身體不容易晃動,就是因為蜘蛛絲中含有一種特殊的分子結構,能使蛛絲富有彈性,很容易克服擺動。蜘蛛在結網時,順序上是先結直絲,再結橫絲。直絲有如整片網的骨架,因此強度高。橫絲上附有黏球液體,用以粘住比自己身體還大的昆蟲,並抵消昆蟲的撞擊力。國外的科學家通過實驗比較發現,蜘蛛網直絲的彈性度隻有30%,而橫絲的彈性度高達200%,並且蜘蛛絲可以延伸到原長的10倍,而尼龍一旦延展到原長的20%就會發生斷裂。人類想把這些優良的性能集中在同一種纖維上是十分困難的,而蜘蛛卻做到了。

科學家們注意到了蜘蛛絲非同一般的性能。近年來,美國、加拿大的科學家已經成功地合作開發出人類有史以來比鋼還堅硬四五倍的“生物鋼”——“人造基因蜘蛛絲”。他們通過將蜘蛛身上抽取的蜘蛛絲基因植入山羊體內,使山羊奶含有蜘蛛蛋白,然後經過特殊的“紡線程序”,把山羊奶中的蜘蛛絲蛋白紡成“人造基因蜘蛛絲”。研究人員稱,這種被他們冠名為“生物鋼”的人造蜘蛛絲有蠶絲的質感,有光澤、彈性極強,它比鋼鐵堅硬卻又柔軟無比,集堅韌與結實於一身,可被廣泛地用來柔軟的防彈衣,以及極不易磨損的衣物等。如果進一步加以開發,未來可能製成有如晾衣繩粗細的高性能人工蜘蛛絲“蜘蛛網”,更可攔截戰鬥機。研究人員還特別指出,人造基因蜘蛛絲比目前用來製造防彈衣的纖維材料的韌力還要高出兩倍,而且這種“生物鋼”的生產流程非常環保。製造防彈衣的纖維材料需要在高壓下進行,配以有毒的硫酸才能造成;而“生物鋼”隻需要在正常室溫和壓力之下,加入水和蛋白質即成。目前,美國、加拿大科學家已打算大量生產這種人造蜘蛛絲。與此同時,他們也在對目前已開發成功的“生物鋼”作進一步的科學改進,以達到未來強度更高的產品。

蜘蛛絲纖維優良的性能也引起了醫療衛生行業的注意,由於蜘蛛絲是天然產品,又由蛋白質組成,和人體有良好的相容性,因而可用作高性能的生物材料,用來製造人工筋腱、人工韌帶等人工器官。此外,它還可用作眼外科和神經外科手術的特細和超特細生物可降解外科手術縫合線。專家們相信,人造蜘蛛絲將在未來幾年內,逐漸在醫學領域扮演重要角色。

天然蜘蛛絲主要來源於蜘蛛結的網,產量非常低,而且蜘蛛具有同類相食的個性,無法像家蠶一樣高密度養殖。所以要從天然蜘蛛中取得蛛絲產量很有限。隨著現代生物工程發展,用基因工程手段人工合成蜘蛛絲蛋白是一種新突破,不久有可能形成具有一定規模的人工蜘蛛絲纖維生產廠。