被喻為“生物鋼”的仿生蜘蛛絲近來(lái)倍受新材料行業(yè)的追捧，但如何大量獲取蜘蛛絲纖維一直是行業(yè)難題，而這一難題將有望獲得突破。據(jù)嘉欣絲綢（002404）介紹，其旗下子公司超絲科技已成功獲得了多種黑寡婦蜘蛛絲家蠶品種，是行業(yè)唯一成功導(dǎo)入黑寡婦蜘蛛絲基因并獲得了機(jī)械性能優(yōu)良仿生絲的機(jī)構(gòu)，有望率先實(shí)現(xiàn)黑寡婦蜘蛛絲的商業(yè)應(yīng)用。
全球首款轉(zhuǎn)基因“黑寡婦蜘蛛絲”
公開(kāi)資料顯示，蜘蛛牽引絲是自然界機(jī)械性能最優(yōu)異的蛋白質(zhì)絲纖維，因其卓越性能，可廣泛應(yīng)于軍工、生物醫(yī)學(xué)、高強(qiáng)度復(fù)合材料等領(lǐng)域。而黑寡婦蜘蛛絲是所有44000多個(gè)種的蜘蛛絲中性能最優(yōu)秀的牽引絲之一。
由于蜘蛛自身特性，個(gè)體吐絲量又少，不能通過(guò)飼養(yǎng)獲得大量的蜘蛛絲。國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者已經(jīng)通過(guò)30多年努力，希望利用外源表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)蜘蛛絲，但依然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
嘉欣絲綢稱(chēng)，旗下子公司超絲科技研發(fā)的黑寡婦蜘蛛牽引絲，最大應(yīng)力達(dá)到了約818MPa，比蠶絲提高了3.86倍，接近蜘蛛絲；最大應(yīng)變達(dá)到44%，比蠶絲提高2.2倍，超過(guò)蜘蛛絲。目前，公司已經(jīng)獲得了蜘蛛的葡萄腺絲、鞭狀腺絲、聚狀腺絲和梨狀腺絲等多個(gè)蜘蛛仿生絲家蠶品種。同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還在積極研發(fā)6倍強(qiáng)度的仿生絲。
另?yè)?jù)嘉欣絲綢介紹，此次由子公司超絲科技研發(fā)的家蠶蜘蛛超級(jí)仿生絲，并非運(yùn)用市面簡(jiǎn)單的合成提取技術(shù)，而是難度更大、下游應(yīng)用更廣的轉(zhuǎn)基因培育技術(shù)，是全球唯一成功地導(dǎo)入了黑寡婦蜘蛛牽引絲基因并獲得了機(jī)械性能優(yōu)良仿生絲的機(jī)構(gòu)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是將黑寡婦蜘蛛的基因直接導(dǎo)入家蠶體內(nèi)，由家蠶重新吐絲，吐出來(lái)的絲不再脆弱，且具備比鋼更強(qiáng)的韌度與強(qiáng)度，同時(shí)更輕、更薄、更柔軟。
據(jù)悉，超絲科技擁有的“利用家蠶絲腺生物反應(yīng)器合成分泌黑寡婦蜘蛛牽引絲蛋白的***”相關(guān)技術(shù)已獲得三項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。
目前，黑寡婦蜘蛛絲已經(jīng)在公司工廠產(chǎn)線上開(kāi)始做試驗(yàn)，包括試驗(yàn)其生產(chǎn)面料的韌度、強(qiáng)度、輕度、柔軟度等，后續(xù)將逐步走向市場(chǎng)。
軍民兩用劍指萬(wàn)億市場(chǎng)
作為生物蛋白絲的黑寡婦蜘蛛絲不僅性能優(yōu)越，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，可運(yùn)用于軍工、生物醫(yī)療、消費(fèi)服飾等領(lǐng)域，覆蓋萬(wàn)億市場(chǎng)。
在軍工領(lǐng)域，黑寡婦蜘蛛絲是制造防彈衣的絕佳材料。與目前主流***防彈衣的核心材料凱夫拉（KEVLAR）相比，在相同的重量下，黑寡婦蜘蛛絲的韌性是凱夫拉的15倍，強(qiáng)度是鋼的5倍。在相同韌性和強(qiáng)度的情況下，黑寡婦蜘蛛絲的重量比凱夫拉要輕很多。
此外，黑寡婦蜘蛛絲還可制成雷達(dá)、衛(wèi)星等裝備以及軍事建筑物等的防護(hù)罩。用于織造降落傘，具有重量輕、防纏繞、展開(kāi)力強(qiáng)、抗風(fēng)性能好、堅(jiān)牢耐用等特性。
在生物醫(yī)學(xué)方面，黑寡婦蜘蛛絲用途也十分廣泛。可用作高性能的生物材料，制成傷口封閉材料和生理組織工程材料，如人工關(guān)節(jié)、人造肌腱、韌帶、假肢、組織修復(fù)、神經(jīng)外科及眼科等手術(shù)中的可降解超細(xì)傷口縫線等產(chǎn)品。黑寡婦蜘蛛絲制成的產(chǎn)品最大的優(yōu)點(diǎn)在于和人體組織幾乎不會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng)。此外，使用壽命通常可達(dá)5至10年，成本也極具優(yōu)勢(shì)。
在消費(fèi)領(lǐng)域，由蜘蛛絲纖維做成的布料順滑光亮、可耐高溫、防紫外線、防靜電。作為高分子蛋白，蜘蛛絲的生物降解性還可減少環(huán)境的污染。
在復(fù)合材料和宇航服裝等高強(qiáng)度材料領(lǐng)域，黑寡婦蜘蛛絲可用于織造防護(hù)材料、車(chē)輪外胎、高強(qiáng)度的魚(yú)網(wǎng)等。在建筑方面，可代替混凝土中的鋼筋，應(yīng)用于橋梁、高層建筑和民用建筑等，大大減輕建筑物自身的重量。
產(chǎn)業(yè)化成本優(yōu)勢(shì)顯著
應(yīng)用前景如此廣闊的“黑科技”新材料，其產(chǎn)業(yè)成本其實(shí)不高。據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家介紹，黑寡婦蜘蛛仿生絲的生產(chǎn)成本與白廠絲價(jià)格相差無(wú)幾，即60萬(wàn)元左右/噸，既可民用又可軍用。
嘉欣絲綢也表示，我國(guó)是全球第一產(chǎn)絲大國(guó)，蠶絲來(lái)源豐富，具有黑寡婦蜘蛛基因的家蠶在大規(guī)模養(yǎng)殖和生產(chǎn)上不具備難度。
據(jù)了解，黑寡婦蜘蛛仿生絲的核心研發(fā)人員鐘伯雄教授在轉(zhuǎn)基因蠶方向研究超過(guò)20年，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)先行業(yè)三至五年。
據(jù)嘉欣絲綢介紹，超絲科技產(chǎn)品具備大規(guī)模生產(chǎn)的條件后，公司將大力追加投入。目前，黑寡婦蜘蛛仿生絲正在嘉欣絲綢全資子公司特欣織造產(chǎn)線上試驗(yàn)面料，一旦面料合格，特欣織造現(xiàn)有產(chǎn)線即可轉(zhuǎn)換為仿生絲面料產(chǎn)線，開(kāi)始量產(chǎn)。
行業(yè)人士分析稱(chēng)，嘉欣絲綢手握國(guó)際頂尖仿生絲黑科技與蠶繭收烘及絲綢面料量產(chǎn)能力，同時(shí)擁有極為廣闊的下游應(yīng)用市場(chǎng)，未來(lái)前景可期。
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