蛛絲的品質幾近神話，其抗拉強度堪與鋼鐵匹敵，但質量更輕，而且跟橡皮筋一樣有彈性。現在，我們終于有了人造蛛絲。

蛛絲的品質幾近神話，其抗拉強度堪與鋼鐵匹敵，但質量更輕，而且跟橡皮筋一樣有彈性。綜合這些特點，蛛絲比凱夫拉（Kevlar，即芳綸纖維）更加強韌。為了便于你理解，這裡舉一個例子：如果蜘蛛俠手腕中射出的蜘蛛網是真正的蛛絲，那麼這位超級英雄将能像《蜘蛛俠2》（Spider Man 2）電影畫面所展現的那樣，真的拉住失控的火車。

因此，人們正在競相研發一種合成版本的蛛絲，這也就毫不奇怪了。

經過了多年的媒體炒作和失敗起步之後——其中包括一個現在已經破産的項目，它試圖利用經過基因改造的山羊在羊奶中制造蛛絲——一些公司認為，他們已經找到問題的答案。在其中占據領先位置的有兩家公司，分别是來自日本的Spiber以及總部位于加州的初創公司Bolt Threads。Bolt Threads相信自己擁有優勢，而合成蛛絲隻是他們的一個起點。

“我們制造蛋白質微纖維，其靈感來源于大自然，就從蜘蛛身上開始，”Bolt Threads的首席營銷官蘇·萊文（Sue Levin）說，“不過，我們可以在無限的方向上闡發它。”

真正的蜘蛛在腹部的專門腺體中生成蛛絲材料，然後它們會利用名為吐絲器的器官“吐出”蛛絲。有些蜘蛛能夠吐出多達7種類型的蛛絲，每一種都有自己的用途和屬性。

但是，不同于蠶用來結繭的蠶絲（這種材料可被用于制作精緻的禮服和領帶），蜘蛛絲無法通過大批量養殖蜘蛛獲得，因為蜘蛛是食肉動物，彼此靠得太近會自相殘殺。

Bolt Threads并非利用蜘蛛來制造蛛絲，他們的主要原料是經過基因改造的酵母、水和糖。生絲是通過發酵制造的，很像釀造啤酒，隻不過酵母不是把糖轉化為酒精，而是将之轉化為原始狀态的蛛絲。然後，Bolt Threads将它制成絲線，使用的方法類似于用來制造纖維素纖維——比如萊賽爾（Lyocell，即溶解性纖維）——的濕法紡絲法。萊文說，除了一些隻有化學生物學家才看得出的刻意改動，它在分子層面跟天然蜘蛛絲是一樣的。

合成蛛絲可用于制造各種東西，從汽車零部件到醫療設備再到高性能的戶外裝備，而最後一個正是迄今吸引最多關注的領域。Bolt Threads最近宣布，他們完成了一輪5,000萬美元的融資，并跟戶外品牌巴塔哥尼亞（Patagonia）達成了一項新的合作關系，這展示市場對其技術擁有強大信心。

Bolt Threads和巴塔哥尼亞目前都不願意透露他們正在研發什麼樣的産品，但後者的材料創新總監馬特·杜威爾（Matt Dwyer）承諾，當他們真的推出一款産品時，它将會“令人贊歎”。

“我們認為，他們已經破譯了密碼，”他說，“他們研發出這種能力……就是那種讓你大開眼界的東西。”

Bolt Threads稱，他們正臨近一場将會持續數十年時間的紡織業革命。

Bolt Threads稱，他們正臨近一場将會持續數十年時間的紡織業革命，類似于化工巨頭杜邦公司（DuPont）在上世紀30年代發明尼龍之後所引發的那場革命。尼龍是利用提取自石油的化學品制造的，它是第一種真正意義上的人造纖維。那場革命為我們帶來了多種用于服裝的合成纖維，它們如今已經無處不在，其中包括滌綸、萊卡以及凱夫拉，這些材料構成了不斷增長的高性能防護服裝産業。

“這一切基本上都源于同一種基礎原料，”在提及杜邦公司的那些産品時，萊文說道，“這正是我們所表達的意思，隻不過我們的基礎原料是蛋白質，而不是碳氫化合物。”

這意味着，從理論上來說，Bolt Threads可以模仿甚至改進任何基于蛋白質的天然纖維，比如羊毛。數千年來，人類一直在發展利用天然纖維。跟合成纖維相比，它們更加強韌，而且也更加舒适。

美國陸軍納蒂克士兵系統中心（Natick Soldier System Center，該機構負責研發士兵服裝等産品）的微生物學家史蒂夫·阿西迪亞科諾（Steve Arcidiacono）表示，美國軍方一直在關注Bolt Threads這類公司的工作進展，而且他們自己也在為合成蛛絲的研發提供支持。他說：“利用基因工程技術，他們能夠把功能内置到纖維當中。”

他認為，人造的蛋白質纖維“在理論上”有可能取代一些得到廣泛使用的合成纖維，比如尼龍。這對于美國軍方的吸引力是顯而易見的，士兵依賴強韌的尼龍進行安全防護，但在溫度升到足夠高時，尼龍會融化而不是燃燒。在作戰環境中，這對士兵來說非常危險。蛋白質纖維不會出現那種情況，而且可以做得更輕和更強韌。

阻礙人造蜘蛛絲發展的問題一直是如何進行大量生産以及研發合适的紡絲工藝。阿西迪亞科諾認為，如果這些公司真像他們宣稱的那樣已經解決了問題，我們可能首先在專門的應用領域看到他們的産品，然後再擴散到整個消費市場。

基于蛋白質的合成纖維還擁有另一大優勢：它們比石油衍生産品更具可持續性。這些纖維的成分都是可再生的，而且跟石油衍生産品制成的材料不同，它們是可生物降解的。Bolt Threads表示，其合成蛛絲在染色時所需的有毒化學品也更少，這是制造服裝面料過程中最髒的部分。據萊文稱，他們将最終得以直接制造彩色合成蜘蛛絲，将染色工序整個兒省略掉。而且，Bolt Threads正在研發制造産品的新工藝，他們的目标是做到比現有技術更加清潔。

Bolt Threads的大部分競争對手使用了一種不同的方法，即利用經過基因改造的大腸杆菌來制造合成蜘蛛絲。Spiber也使用了大腸杆菌，但該公司表示，他們會基于想要生成的基因序列使用不同的微生物。Spiber稱，迄今為止，他們已經基于自然界中存在的蛋白質，設計和合成了600多種原蛋白，但也對它們的氨基酸構成做了一些修改。

Spiber已經跟日本運動服裝品牌高得運（Goldwin）合作推出了一款利用合成蜘蛛絲制成的風衣，後者同時也是The North Face在日本的代理商。這款月亮風衣（Moon Parka）将在今年以The North Face的名義限量發售，但它的價格并不便宜——而且那已經低於本來應有的價格了。這款風衣還有一個使用傳統面料制造的版本，其售價是80,000日元（約合5,282元）。該公司的一位高管告訴彭博社，合成蛛絲版本的售價本來應該“高得多”，但他們把價格限制在120,000日元（約合7,924元）以内，從而讓人們願意購買。

Spiber的另一個挑戰是擴大産量。“我們目前處于試驗性規模，正努力在不久的将來實現量産，”該公司的一位發言人說道。

Spiber即将發布更多的産品，但Bolt Threads可能具備一些關鍵的優勢。即便該公司不會首先在市場上推出産品，但他們生産的合成蛛絲已經能夠以公斤計算，并計劃在今年把這個量級提升到噸。此外，Bolt Threads也打算推出一些演示用的紡織樣品，甚至在未來12至18個月内推出一些進行銷售的産品。萊文表示，使用酵母的成本“大大低于”使用大腸杆菌。他們希望，自己面料的成本能夠大緻與其他高級面料相當，比如高級羊毛或蠶絲。

這正是合成蛛絲面臨的真正挑戰，不管制造它的是Bolt Threads和Spiber，還是其他廠商。隻有既提供性能上的優勢又具備成本競争力時，合成蛛絲才能打開廣闊的市場。合成纖維的價格各異，但市面上也有很多廉價的選項。可以說，在目前這個時候，合成蛛絲為一件夾克賦予的性能優勢并不足以證明其高價的合理性。

不過，萊文和巴塔哥尼亞的杜威爾反複強調了一點，他們思考的不僅僅是蛋白質纖維在未來一年的潛力，而是它在未來幾十年的前景。

翻譯：何無魚

來源：QUARTZ

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