生物钢，强度和韧性优于塑料的新型塑料

发展简史

长期以来，科学家一直在研究如何大量制造蜘蛛丝的方法。丹麦阿赫斯大学的研究人员发现：蜘蛛造丝的蛋白质与酸接触时，它们之间相互叠合，连接成链状，从而使丝的强度大大增加。美国麻省的国家陆军生物化学指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司（ Nexia Biotechnologies）从蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊体内，让羊奶具有蜘蛛丝蛋白，再利用特殊的纺丝程序，将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造基因蜘蛛丝，这种丝又称为生物钢（Bio-Steel）。用这种方法生产的人造基因蜘蛛丝比钢强4至5倍，而且具有如蚕丝般的柔软和光泽，可用于制造高级防弹衣。生物钢的用途广泛，还能制造战斗飞行器、坦克、雷达、卫星等装备的防护罩等。 1997年初，美国生物学家安妮·穆尔发现，在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛，它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高，而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网，第一种丝在拉断之前，可以延伸27%，它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍；第二种丝在拉断之前很少延伸，却具有很高的防断裂强度，由这种蜘蛛丝织成的布，比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能，很快引起科学家兴趣，他们设想，要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维该多好。

科学家想到让牛奶的蛋白基因中含有“黑寡妇”蜘蛛丝的蛋白基因，于是就先找山羊进行转基因的科学实验。让山羊与“黑寡妇”蜘蛛“联姻”，将蜘蛛蛋白基因，注入一只经过特殊培育的褐色山羊体内，在这只山羊产下的奶中，有大量柔滑的蛋白质纤维，提取这些纤维，就可以生产衣服。

实践表明，由转基因羊奶纤维织出的布，比防弹衣的强度还大十几倍。这种超强坚韧的物质，是阻挡枪弹射击的理想材料，也可以用来制造坦克、飞机与装甲车，以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”。根据国外的资料报道，一只羊每月产下的奶提取的纤维，可以制成一件防弹背心。美国正在研究利用蜘蛛丝的专家称，利用这种纤维制成的2.5厘米粗的绳子，足以让一架准备着陆的战斗机完全停下来。

应用领域

科学家给这种物质取名叫“生物钢”。羊奶与牛奶变成的“生物钢”，不仅有钢铁的强度，而且还可以生物降解，不会带来环境污染，可替代引起白色污染的高强度包装塑料和商业用渔网，以及用于医学方面的手术线或人造肌肤。科学家设想，如果让转基因的山羊大量繁殖，就会生产出大量的生物钢用于工农业生产与国防战略，考虑到山羊对植被的破坏性，对牛进行转基因实验的前途更为广阔，一头牛的产奶量比一只山羊的产奶量高得多。