人造蛛丝纤维将实现大规模生产

上：丹·韦德迈尔

下：大卫·布雷斯劳尔

数十年来，材料科学家一直试图模仿制造蜘蛛丝。这不仅是因为一些蜘蛛丝的强度高于钢，而且也是因为它们具有合成纤维——比如用于制造防弹背心的凯夫拉和衣物中的石油基聚酯——所不具有的多重属性。

目前，虽然多家公司已经开始生产人造丝，但仅限于小规模应用。这种人造丝除非可以大规模生产，否则将不会被广泛用于制造以结实、耐用、轻盈和不含石油为特征的新型材料。现在，总部设在美国加州埃默里维尔的初创公司Bolt Threads或已找到解决方法。

该公司由丹·韦德迈尔（Dan Widmaier）和大卫·布雷斯劳尔（David Breslauer）联合创建。两人分别毕业于加州大学旧金山分校（University of California,San Francisco）和加州大学伯克利分校（University of California,Berkeley）；读研究生期间，他们就已开始着手攻克这一难题。利用合成生物学技术，他们设计了可以纺成纤维的蛋白质，而这些纤维的属性则可以随着客户需求的不同而改变。

这种多功能性至关重要。石油制成的合成纤维通常只在某一方面具有上佳表现，但重新设计的人造丝则具有多重用途。蜘蛛分泌抽丝就是这样：蛛网的支柱架构强大结实，捕捉猎物的蛛丝粘性十足，而吊着它的那根丝则异常坚韧。

在Bolt Threads公司，经基因改造的酵母菌调制可纺成纤维的丝蛋白质。这些纤维的属性可以通过改变蛋白质的浓度和纺丝过程中的温度、强度和其他相关因素而改变。

在这个发酵罐中，经基因改造的酵母菌可生产蜘蛛丝蛋白

酵母菌以含糖原料为食，比如这种右旋糖

不同的生长条件或不同的蛋白质在这个玻璃烧杯的发酵容器中进行测试

BoltThreads公司的目标是制造符合客户规格需求的纤维。第一步是设计一种新型丝蛋白质，并改造可生产这种蛋白质的酵母菌，比如恒温箱和皮氏培养皿中的这些实验酵母菌

准备制成纤维的纯化蛋白质

纤维制造设备一角。在纺丝过程中，纤维从蛋白质溶液中被挤压出来，经冲洗后再作干燥处理

用来测试实验纤维机械强度的机器。在经过纺丝和处理之后，丝纤维会被缠绕到卷轴上。

布雷斯劳尔拿着可织成纺织品的人造蜘蛛丝丝线

该公司表示，其首款产品将会在2016年用于消费者服装。它生产的纤维，比棉纱等天然材料更精细，比尼龙更结实，可以让衣服兼具天然纤维和人造纤维的最佳品质：柔软、轻盈、耐用，而且经得起反复洗涤。然而，公司并未明确说明其早期产品所具有的属性。

不过，韦德迈尔和布雷斯劳尔表示，服装产品只是一个开始——该应用表明公司可以进行大规模生产。“如果能够进行大规模生产，”韦德迈尔说，“那么我们可以做任何事情。”

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