科技创新助桑蚕丝绸产业由劳动密集型升级为高科技产业

文︱中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长 陶虎

我叫陶虎，是陶渊明第54 代传人，现在任中科院上海微系统所的副所长、研究员。先祖陶渊明有两句诗“但愿桑麻成，蚕月得纺绩”，很形象地描述了中国古代作为一个农业经济为主的社会商业模式。简单来说，在那个时代，农业是靠天吃饭，希望气候和雨水好一些，这样桑树就能长得好，桑树长得好，蚕就能养得好，农民依靠蚕丝获得的回报就多一些。回溯过去，蚕丝已经了有5000 多年的历史，不过这5000 多年来，蚕丝一直被当成纺织品，用来制备床单、被罩、衣服等丝绸织物，直到目前依然属于劳动密集型产业。我们反其道而行，不是像纺织品那样把蚕丝从蚕茧里抽取出来编织起来，而是将蚕丝溶解提纯，制备其蚕丝蛋白溶液，并进一步通过先进制备工艺，将其制备成高科技、高附加值的高端医疗耗材、植入式医疗器械、生物存储器和保鲜材料等，从而大幅度提升蚕丝的经济和社会价值。

蚕丝蛋白可以根据应用场景制备成很多种形态，比如说纤维、溶液、薄膜和块材。相较于其他的医用材料，蚕丝蛋白有几个独特的优点。首先，蚕丝是自然界里力学性能最好的天然纤维之一，可能仅次于蜘蛛丝，但是蜘蛛是不可以群养的。所以，蚕丝是大自然馈赠的来源最丰富、力学性能最好的天然纤维。而将蚕丝蛋白从蚕丝中提取并制备成植入式医疗器械，能够很好地继承蚕丝优异的力学性能。其次，作为天然蛋白，蚕丝蛋白具有优异的生物兼容性，制备成植入式医疗器械不会引起人体严重的排异反应。另外，蚕丝蛋白具有可控降解的特性，且其降解产物是对人体友好的氨基酸，特别适合用于制备植入式可控降解医疗器械，比如可控降解骨钉等。我们制备了一系列的基于蚕丝蛋白的可控降解医疗器械，比如用于颅颌面修复的颅骨骨钉和连接片，用于骨科固定的骨钉等，并联合西京医院成功地完成了7 例骨科固定修复的临床试验，这是世界首例人体可降解蚕丝蛋白骨钉的临床应用。

最后，我想跟大家说一下，通过科技创新，我们已把蚕丝从原来一个劳动密集型的行业，升级成为一个高科技、高附加值的行业，做到“点丝成金”。