仿真蜘蛛

科学家们早就知道，世界上最轻、最柔韧的材料不是尼龙也不是碳纤维，而是蜘蛛丝，特别是一种金色球形网蜘蛛的拉线状丝。

蛛丝具有钢丝等量的抗张强度，且可以拉到原长的10倍再恢复原状。抗张与弹性的结合如此之妙，是任何合金钢、天然纤维和人造纤维无法相比的。蛛丝是制作防弹衣罩、网具的最好材料，所以，几十年来科学家们一直在执著地研究蜘蛛丝。他们一面驯养蜘蛛，期望它们能像蚕一样，成为生产超强纤维的能手；一面研究蛛丝的结构，以仿造出人工蛛丝。但是科学家们很快发现，养蜘蛛产丝是不现实的。因为蜘蛛的丝腺十分有限，每只蜘蛛最多能产出几十米的拉丝线，400只蜘蛛产的丝才能织成0．84平方米的布，养蜘蛛取丝织布成本高得惊人，无法产业化。科学家们只好在蛛丝的分子结构和生成过程上打主意，没想到这也相当困难。

蛛丝由蜘蛛腹部的丝腺产生，研究腹部构造是弄清产丝生理的第一步。但造物主好像故意跟科学家作对，囊状的蜘蛛肚子均像拧开引信的炸弹，一碰就炸，打开后根本无法观察到丝腺的有序结构，更不要说搞清蛛丝的来龙去脉了。最近，美国康奈尔大学以杰林斯基为首的科学家小组，用核磁共振法对蜘蛛成丝的全过程进行拍摄，才初步探出蜘蛛产丝的秘密。

杰林斯基他们借助核磁共振仪（NBR），拍了数百张蜘蛛腺部相片，同光学显微镜切片进行对照研究，又拍摄了丝腺成丝的全过程录像，基本搞清了成丝的过程。根据研究的成果，他们用特殊设计的动力成像系统，把资料输入计算机，摸拟出一只三维仿真蜘蛛。这只蜘蛛软件，与真实的蜘蛛几乎完全一样，可以在计算机中层层解剖，展现丝腺腺体的系统结构，暴露成丝的生理过程，供专家们研究。

对仿真蜘蛛的解剖研究，科学家们已经探知，蛛丝多聚体从腺体产生后，必须经过一段十分复杂的管道，分子在管道中重新组合排列，有的呈晶体状，有的变得更有条理，再凝结成固体的拉线状丝。

科学家们认为，蛛丝蛋白质中氨基酸的种类和特殊的三级结构，是蛛丝的韧性所在，目前对此尚不清楚。科学家们准备用NMR光谱仪和X衍射技术进行探测，以揭示不同氨基酸在决定蛛丝特性中的功用，为人工模拟作前期准备。