丝绸是一种极好的织物，但它也是一种可以做更多事情的材料。在最佳状态下，丝绸在拉伸时甚至比钢更能承受。如果你能获得足够多的高质量丝绸，你可能会考虑制造丝绸身体传感器和丝绸防弹衣。
但问题就出在这里。获得足够多的丝绸很难。
我们所知最坚韧的丝绸来自蜘蛛。不幸的是，蜘蛛丝很难获得——除非你找到一种尚不存在的替代品，否则它肯定很难获得足够用于大多数用途。但科学家们现在可能已经做到了这一点，在一篇于周四发表在《物质》(Matter) 杂志上的论文中，他们通过改造较弱但数量远多于蜘蛛的蚕丝，使其拥有比蜘蛛丝更强的性能。
“我们希望这项工作能够为生产有利可图的高性能人造丝绸开辟一条有前景的道路，”天津大学生物化学家、该论文的作者之一Zhi Lin在一份新闻稿中说道。
家蚕的幼虫Bombyx mori是迄今为止我们最丰富的丝绸来源。生活在中国现在地区的人们似乎在大约6000年前就驯化了蚕，它们吐出的纤维后来成为闻名世界的奢侈品。丝绸也为连接古代欧亚大陆各地人民和文化的贸易路线网络——丝绸之路——命名。丝绸甚至还卷入了历史上第一次记录在案的工业间谍事件，当时据说两位拜占庭僧侣将蚕偷运到西方，藏在掏空的竹竿里。
但即使在史前时代，我们也知道蚕丝不一定就是最好的丝绸。蚕吐丝是为了结茧。这对于织成纺织品来说通常很好，但要真正获得那些具有弹性的性能，还不够。（蚕吐的丝量也不多——一磅丝绸需要数百只蚕，而且采集丝绸对蚕来说通常是致命的。）
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有各种各样的动物可以吐丝——鱼、贻贝、许多昆虫等等——但最坚韧的丝绸来自蜘蛛。蜘蛛可以根据任务的不同制造几种不同类型的丝绸：例如，一种用于制作卵囊，另一种用于固定猎物。
其中最坚韧的是曳丝，蜘蛛用它来编织网中最重要的地方。蜘蛛也是靠它悬垂身体。在最佳状态下，曳丝的抗拉强度可以与高级钢相媲美：即材料在被拉伸或牵伸时所能承受的强度。
如果你想知道为什么工程师们还没有用蜘蛛丝制造桥梁缆索，那有一个主要问题。蜘蛛丝的产量实在太少了。“我们总是必须努力获取更多，”弗吉尼亚州威廉玛丽学院的材料科学家Hannes Schniepp说，他没有参与这项新研究，他的实验室研究的是毒隐蛛像丝带一样的丝绸。
十多年前，纺织品制造商使用了超过一百万只蜘蛛的丝线，编织成了一块11英尺乘4英尺的布。获得一百万只蜘蛛绝非易事，尤其是因为它们很难被驯化：它们太过好斗且领地意识强。
可能有不通过动物制造丝绸的方法，但科学家们尚未完善任何一种。现在有一些初创公司正在尝试（或者说，他们的纺丝器），但尽管有大量蜘蛛丝的宏伟承诺，他们的产品仍然无法完全达到有机蜘蛛丝的惊人性能。
科学家们尝试了许多方法来模仿蜘蛛的能力。一个非常21世纪的想法是将蜘蛛的DNA植入蚕体内。最近，为此，来自中国多个机构的科学家们联手绘制了家蚕Bombyx mori的基因组图谱。但这尚未带来有效的人造丝绸。
这项最新论文的科学家们采取了不同的方法：像蜘蛛一样纺织蚕丝。
蚕丝通常由包裹在胶状物质中的蛋白质纤维组成。这种胶状物质有助于丝纤维在茧中粘合在一起，但却阻碍了其纺织。因此，它必须被去除。研究人员通过将纤维浸泡在一种称为HFIP的酸中来实现这一点，这是一种有机化学家经常用来溶解蛋白质的物质。
该过程将产生的纤维注入另一种浴中，该浴中充满了锌和铁离子，这些离子与丝绸结合并增强了其强度。在该浴中，研究人员使用定制机器纺织这些纤维，将每根纤维拉伸至其原始长度的三倍。
干燥这些丝线后，研究人员得到的丝绸不仅在抗拉强度上与蜘蛛曳丝相当，而且还超越了它。在测试中，他们发现他们新创造的这种丝绸——外观与蜘蛛曳丝完全相同——强度提高了70%。它也比去除胶状物质的天然蚕丝强度高出一倍多。
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“我们的发现颠覆了之前认为蚕丝在机械性能上无法与蜘蛛丝竞争的看法，”Lin说。
Schniepp认为，这个过程并不完全是新的。丝绸科学家一直在尝试各种方法来改进蚕丝的性能。但他们从未能够创造出“一种性能超越蜘蛛丝的蚕丝——从某种程度上来说，这确实是我没料到会如此容易做到，”Schniepp说道。
这种方法并不能解决大量生产丝绸的所有问题。你仍然需要从蚕那里获取丝绸，而不是像某些尝试那样在实验室里培养蛋白质。此外，HFIP实际上并不适合大规模生产；它既昂贵又相当有毒。
但科学家们表示，这项实验最终可能成为研究人员可以跟随的一条线索。
