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蚕丝|点“丝”成金！蚕丝蛋白变身高端医疗器械、硬盘存储，锁住生命与记忆

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蚕丝|点“丝”成金！蚕丝蛋白变身高端医疗器械、硬盘存储，锁住生命与记忆文章插图
作为中国古代文明的一个重要象征 ， 丝绸与中国古代四大发明——造纸术、指南针、火药和印刷术一样 ， 都产生过世界性影响 。
蚕丝是自然界中最轻最柔最细的天然纤维之一 ， 在高科技的“塑造”下 ， 如今它早已超越了纺织面料的传统用途 ， 逐步发展成为先进的生物高分子聚合物 ， 参与生物传感器、电子元器件等的制备 ， 展现出在未来人工智能、健康医疗、环境保护等领域的巨大应用前景 。
丝绸用作纺织面料已有五千多年的历史 ， 其原料主要是抽取自蚕茧的蚕丝 。 随着科技的发展进步 ， 尤其是材料科学、工程学、先进微机电系统加工技术等学科的交叉融合 ， 科学家们发现 ， 蚕丝蛋白除了作为传统纺织材料外 ， 还可作为先进生物高分子聚合物 ， 参与人体集成传感器、生物医疗器械等一系列高科技产品的制备 。
作为一种理化特性优异的天然材料 ， 蚕丝产物具有出色的生物兼容性 ， 可与人体组织“友好相处” ， 无论是贴附于体表还是植入体内 ， 均不会引起生物排异反应 。 作为一种蛋白质 ， 蚕丝蛋白产品在植入人体后 ， 甚至可以在预设的时间内 ， 被人体完全吸收 。 近十年来 ， 很多科学家和企业基于蚕丝蛋白展开了研究 ， 并提出了大量具有高科技含量的新型应用 ， 为传统材料注入了新的活力 。
点“丝”成金 ， 蚕丝蛋白作为一种天然高分子蛋白质在物理、电子、光学、生物、工程等学科都有着极大的应用前景 ， 将可为未来智能社会、健康医疗、环境保护等技术领域带来革命性创新 。
最轻柔纤细的天然纤维 ， 人体“第二肌肤”
东晋诗人陶渊明在《归园田居》中写道：“但愿桑麻成 ， 蚕月得纺绩 。 ”桑叶田田是农耕时代婀娜多姿的风景 ， 衣锦还乡是古往今来功成名就的象征 。 “绚烂如云霞 ， 透亮如蝉翼” ， 人们对于丝绸的热爱与生俱来 ， 直到今天 ， 丝绸仍被许多人认为是最美丽的纺织品 。
【蚕丝|点“丝”成金！蚕丝蛋白变身高端医疗器械、硬盘存储，锁住生命与记忆】在中国史前传说中 ， 有黄帝的元妃嫘祖发明养蚕缫丝 ， 史称“嫘祖始蚕” 。 从殷商（约公元前17世纪）起 ， 桑树的种植面积和养蚕区域渐渐扩大 ， 丝绸生产也逐步发展繁荣 。 自周武王（约公元前1046年）开始 ， 华夏文明就有“亲蚕”和“亲缫”的礼仪 ， 每年新年会通过皇帝亲耕、皇后亲桑的仪式来祭祀农桑 。
丝绸作为华夏历史文明数千年来的重要见证 ， 连接着欧、亚、非三大洲 ， 将古老的中国文明、印度文明、希腊文明联结起来 ， 影响着整个人类的文明发展史 。 公元前2世纪 ， 汉武帝派张骞出使西域 ， 开通了著名的“丝绸之路” 。 这是中国古代经中亚通往南亚、西亚 ， 以及欧洲、北非的陆上贸易交往重要通道 。 唐代的经济文化发展水平居于当时世界前列 ， 促进了丝绸之路的畅通繁荣 。
蚕丝是人类最早利用的一种动物纤维 ， 也是最轻柔、最细的天然纤维之一 。 蚕丝截面直径约为头发丝的十分之一 ， 其中桑蚕丝直径大约13至18微米（1微米等于千分之一毫米） ， 而柞蚕丝稍粗一些 ， 直径大约21至30微米 。
此外 ， 蚕丝也是力学强度最好的天然纤维之一 ， 仅次于蜘蛛丝 。 但由于蜘蛛具有强烈的领主意识、攻击性强 ， 不适合人工养殖 ， 难以大量获取 ， 因此蚕丝在人工养殖上更具优势 。
由于对伤口刺激性小 ， 有助于创面愈合 ， 蚕丝素有“人工皮肤”“人体第二肌肤”“纤维皇后”等美誉 。 在很长一段时间内 ， 蚕丝都作为伤口缝合线在临床医学上使用 。 从单个蚕茧中抽取的蚕丝具有良好的透气、透湿性能 ， 在临床上也可用于术后伤口敷料和烧伤后创面敷料 。
目前 ， 市面上还有不少面膜 ， 利用蚕丝蛋白作为面膜材料或营养液的载体 。 这是因为 ， 相比其他材料制成的面膜 ， 蚕丝面膜力学性能更为优异 ， 更轻薄易贴服 。 在相同条件下 ， 如果厚度减少10倍 ， 贴服性可提高1000倍 。 同时 ， 蚕丝面膜还可较好地保存水分和营养液 ， 从而有助于受损肌肤得到修复 。 不过 ， 蚕丝蛋白中含有的18种氨基酸 ， 在被从蚕丝纤维中提取出来之前 ， 无法被人体吸收 。


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