蜘蛛，快救救人类吧

雨纷纷

劫“塑”难逃？

这是2100年的世界，陆地上常年覆盖着一层白茫茫雪花状的物质，每隔百米还有一座座“雪山”，这是我们的祖先留给我们的最丰富的“遗产”——塑料。不仅如此，如果我们出海，还会时不时陷入“海洋垃圾带”，这里充斥着无数的洗发水瓶盖、肥皂液瓶、塑料袋和钓鱼浮标。

我们餐桌上的动物体内时不时会发现塑料残骸，但是我们不会再大惊小怪，因为我们的体检报告上也经常出现一个叫“肉芽肿”的名词，这是微塑料通过空气、饮用水和食物等进入我们体内，无法被消化而形成的肿块。肉芽肿多了可能会发展成癌症，但是我们没有人在乎了，反正人人体内都有，反正我们不知道什么时候就会被这一堆该死的白色废物给彻底埋葬。

以上不是虚构，是已经发生的事实。塑料刚被生产出来的时候，我们谁都没有想过未来它会变成一场灾难，每个人都因塑料的廉价便捷而欢欣鼓舞，我们已经无法再去适应没有塑料的生活。可是，不仅塑料的生产过程会污染环境，在高温环境下使用塑料也会危害人体。废弃塑料更是难以降解，贻害无穷。

有研究报告显示，自塑料工业化生产以来，人类总共生产了83亿吨塑料制品，其中约63亿吨已成为塑料垃圾，而63亿吨中只有9%被回收利用，余下的或被焚烧或被掩埋。它们对土壤、海洋、大气和其中的生物的影响可谓是“全面覆盖”，生物们通通难逃毒手。

如果塑料的滥用再得不到控制，地球生物被“白色废物”埋葬的未来将不遥远。

劫“塑”可逃？

好消息是我们已经认识到塑料的危害了，世界各国都已经出台了多种形式的“禁塑令”。但是在“禁塑”的同时，寻找环保材料取代塑料更是当务之急。

最早的思路是生产可以被降解的塑料。化学合成的降解快的聚己内酯、玉米等谷物发酵产生的聚乳酸等塑料被制成手术缝合线、食品包装、容器和汽车零部件，它们比起前辈们——聚苯乙烯等制成的塑料，最大的优势就是降解速度大大提高了，少则一个月，多则两个月，就可以被完全分解。

其他可以取代塑料的材料也在不断地被发现，德国研究员发明的液体木材就是其中之一。液体木材是变废为宝的代表，它的主要成分是木质素，木质素是木材的成分之一。在造纸工业中，木质素是废料。农作物的秸秆、果树的枯木等也富含木质素，将这些木质素和亚麻、蜡等添加剂制成的天然纤维混合，就可以做出看上去与塑料十分像，还具有木材特性的液体木材。液体木材可像塑料一样被加工成型，可广泛替代木材、塑料，应用于建筑、汽车、装饰、园林等行业。它是由可生物降解材料制成的，还可以重新加工、循环使用达十次以上。

蜘蛛侠大展身手！

上述类似塑料的材料仍需工业加工，在生产的过程中不可避免的还是會造成大气污染和水污染。真正环保、亲近自然的还是生物材料。实验室里的科学家首先把眼光投向了蜘蛛，毕竟蜘蛛丝的坚韧程度已经被多个实验所证实，它比相同粗细的钢筋还结实，美国实验室甚至用蜘蛛丝制造了防弹衣。由此可见，蜘蛛丝取代塑料，被制成容器、家具、交通工具完全没有问题。

我们可以收集蚕吐的丝来制成衣物，那能不能喂养蜘蛛，收集蛛丝呢？这个想法很快化成泡影，因为蜘蛛可不像春蚕一样温和无害，在多只蜘蛛共存时，它们总是互相搏斗并以吃掉对方而收场。那么蜘蛛丝的成分是什么？能不能让其他生物吐出蜘蛛丝？

蜘蛛丝是主要由甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成的蛋白质链。科学家们经过数年的研究，掌握了蜘蛛体内吐丝的基因。他们把这些基因分别转到山羊、春蚕甚至细菌体内，满心以为这样可以收获大把的蛛丝，却想不到这只是问题的开始。山羊产的蛛丝在羊奶中，要想获得固体的蛛丝，就得把羊奶中的蜘蛛丝蛋白精炼出来，纺成人造蜘蛛丝，成本很高;而转基因蚕吐出的蛛丝性能虽强于正常的蚕丝，但比起真正的蜘蛛丝还差很远，并且它们的价格远不是普通人所能承受的;细菌体内倒是富含丝蛋白，但是要先分离细菌，破坏细菌的身体让它释放丝蛋白，再纯化蛋白，最后添加粘合剂才能制成纤维，工艺非常复杂。

为什么蜘蛛丝由蜘蛛吐出来如此轻而易举，其他动物吐出来的却似丝非丝呢？也许我们一开始就跑偏了，只了解蜘蛛丝的成分是不够的，对蜘蛛丝的结构也需要有更深入地了解，这样才能得到坚韧的蜘蛛丝。科学家目前正在研究这些问题。我们期待通过他们的努力，可以早日获得廉价实用的蜘蛛丝，这样取代塑料将迈出有力的一步。

（选自2019年第8期《科学之谜》，本刊有改动）