最近,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組成功地提取出了比鋼還堅(jiān)硬五倍的\"生物鋼\",并在批量生產(chǎn)\"生物鋼\"的方法研究上取得了較大進(jìn)展。
\"生物鋼\"是一種根據(jù)蜘蛛絲蛋白仿制的生物材料,其學(xué)名是\"人造基因蜘蛛絲\"。因?yàn)檫@種人造基因蜘蛛絲的硬度比鋼還大四到五倍,所以稱其為\"生物鋼\"。\"生物鋼\"最大的優(yōu)點(diǎn)是既堅(jiān)韌又柔軟無(wú)比,因而在軍事上有廣泛的用途。
蜘蛛絲里一共有7種蛋白,其中牽絲蛋白強(qiáng)度最大。它的強(qiáng)度是鋼材的5倍,可塑性比鋼材高30%,抗沖擊能量吸收系數(shù)是鋼材的50倍,脆化溫度也很低,可以用來(lái)制造各種復(fù)合材料和裝甲材料,如防彈背心、航空航天用的重量輕、強(qiáng)度高的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料等。一根直徑5毫米的牽絲蛋白絲線,其強(qiáng)度足以強(qiáng)制牽住一架全速飛行的大型波音747客機(jī),用牽絲蛋白紡織出來(lái)的防彈衣將把彈頭或彈片擊入士兵體內(nèi)的危險(xiǎn)降到最低限度。
1999年5月,美國(guó)在世界上首次培育出羊奶里含牽絲蛋白的轉(zhuǎn)基因綿羊,并成功制造出世界上第一根人造蜘蛛牽絲。這種人造蜘蛛絲有蠶絲的質(zhì)感,有光澤,彈性極強(qiáng),在當(dāng)時(shí)頗具轟動(dòng)效果。甚至有人稱,如果人造蜘蛛絲制成高性能人工\"蜘蛛網(wǎng)\",甚至可以攔截F-16戰(zhàn)斗機(jī)。
我國(guó)于1999年開(kāi)始了\"生物鋼\"的研究,并將其列入863重大研究計(jì)劃。目前,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的課題組已經(jīng)克隆出三個(gè)\"生物鋼\"蛋白基因。據(jù)稱,其中一個(gè)蛋白基因的強(qiáng)度已超過(guò)美國(guó)研制出的\"生物鋼\"。課題組還成功地將\"生物鋼\"蛋白基因轉(zhuǎn)移到老鼠身上,培育出第一批攜帶\"生物鋼\"蛋白基因的轉(zhuǎn)基因老鼠。下一步的研究方向是從轉(zhuǎn)基因老鼠體細(xì)胞中提取牽絲蛋白,并生產(chǎn)出可供使用的\"生物鋼\"產(chǎn)品,如防彈衣、復(fù)合結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合裝甲防彈材料等。
(田武)