編者按 日前，第四期紡織科技新見解學術(shù)沙龍在上海召開，本屆沙龍由中國工程院院士姚穆、總后勤部軍需裝備研究所教授級高工施楣梧、中國紡織科學研究院院長趙強、東華大學教授胡學超及生物源纖維制造技術(shù)國家重點實驗室主任孫玉山領(lǐng)銜，與參會專家及企業(yè)代表共同對生物質(zhì)再生纖維環(huán)保加工技術(shù)及其應(yīng)用進行了探討。

從本期開始，我們將逐一節(jié)選專家的精彩觀點與業(yè)內(nèi)分享。

    絲素蛋白水溶液的仿生紡絲研究

東華大學教授 胡學超 

蜘蛛和蠶因其自身特點都具備合理的紡絲條件。目前國際上有兩種觀點，以美國Lewis、Kaplan為首，認為只要拿到和蜘蛛一樣氨基酸序列的蛋白分子，就能得到和蜘蛛絲一樣的材料。

我們認為目前還不是真正的仿生，盡管蠶的結(jié)構(gòu)比較清楚，但再生的絲蛋白只是重鏈的一部分。而蜘蛛的一級結(jié)構(gòu)并不清楚，重組的蛋白分子只測試了它的序列。由于兩者紡絲機理不一樣，所以將蜘蛛基因轉(zhuǎn)移到蠶上，讓蠶紡出蜘蛛絲是不可行的。

蜘蛛和蠶的相同點在于：以水為溶劑，在常溫常壓下以最小的能量紡出絲；腺體內(nèi)均有分泌區(qū)、紡絲管和噴絲部;吐絲均為液晶紡；吐絲機理相似；均需調(diào)節(jié)紡絲液濃度、pH值、離子濃度來形成可紡液；分泌的絲蛋白溶液均為酸性可紡液；絲蛋白溶液向吐絲口推進時，濃度逐步提高。

不同的是：蠶是靠頭部的搖擺從嘴吐絲，蜘蛛液則是從腹部末端直接拉出絲來；蠶的失水是通過吐絲器經(jīng)擠壓進入空氣后發(fā)生，蜘蛛從液態(tài)絲變成絲線是在由絲腺到吐絲導管內(nèi)發(fā)生的；最根本的區(qū)別在于兩者的加工方法不同，液狀絲素在蠶體內(nèi)有一個成熟期，需經(jīng)較長的時間才形成液晶態(tài)，拉伸靠頭部的擺動進行。蜘蛛的紡絲沒有這樣成熟的過程，直接從體內(nèi)噴出。吐絲的溫度方面，蠶只在春、秋兩季吐絲，而蜘蛛一年四季均可；兩者體內(nèi)腺體的離子濃度不同。所以把蜘蛛基因轉(zhuǎn)移到蠶，再讓蠶吐蜘蛛絲是不可能的。