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如果你是一只蜘蛛
作者：Fujia 来自：
科学松鼠会
11小时前 | 保存到记事本
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是的,你不用顾及人间的千般烦恼.不用考虑国事家事,不用担心前途命运人情世故,不用今天头疼小三入侵明天烦恼喝了毒奶粉后天看了中国足球.你要考虑的,只是给自己填饱肚子,保住小命就好.
也许你转念一想,这不是个好混饭的营生.你没有大象的体格,没有老鼠的灵巧.鹰击长空鱼翔浅底,此类的本事你都没有,甚至你都没有蟑螂那么顽强.那种叫人类的动物嘛,他们传说还有比较好的大脑.你怎么办?
还好,上帝赋予你身体里的丝腺,或者达尔文大叔说是亿万年来进化得的,于是你能吐丝.(我把话都说全了,所以无论是基督教徒还是科学家或者是信奉Intelligent design的美国人们,请都不要来找我算帐.)
你吐丝当然不是为了做服装秀,你有很多任务要靠着它来完成.这丝线需要能捕捉住空中乱舞的飞虫,就像人类拿肉体凡胎去拦住一辆失控的汽车.这丝线需要能支撑住你自己,不至于你一不小心从屋角树顶上摔下来粉身碎骨.这丝线需要能连接搭起一个网,而这个网不能轻易被风雨摧毁,花自飘零水自流,你还要大好年华要过.不然辛辛苦苦多少天,一夜就得回到解放前了.
每个圈子都有自己的规矩,自然界讲究的是能量守恒.你想制造丝线,就需要付出自己的能量心血.如果你干狠了没日没夜成天加班,不过劳死也得跳楼.那么,如何有效节约地进行生产呢?国家讲究宏观调控,你也自己心算了一下,物尽其用自然是最好的选择.于是你决定生产个七八种丝线,有的用来搭网,有的用来粘住猎物,有的用来储存食品,有的用来保护后代.其乐融融,多么和谐!
你可以纺出一根生命线,生物学家管它叫牵引丝.它可以让你倒挂在空中荡秋千或者织网工作,蜘蛛侠也就靠着这个行侠仗义走江湖的.也就是这根丝线,使你开始扬名.这根丝多细呀,细于人类的头发,它只有100纳米,人类千辛万苦纺出来的纳米纤维不过如此.这根丝多轻呀,如果有一根足够长的丝可以环绕地球赤道,这根丝的重量还不足450g,相当于4包方便面.这根丝多强呀,是相同细度的高规格钢筋强度的5倍,一根铅笔细度的丝可以拉住一架满载乘客的波音747.这根丝多韧啊,可以伸长40%而没有损害,比人类辛苦做出,并引以为自豪称为”现代纤维生产技术的路标”的芳纶纤维还要坚韧.
我知道你很低调,从不张扬.但人类是喜欢高调的动物,当他们发现你的优秀作品后,便蠢蠢欲动了.他们想找你要,但知道你做的产品太少了,肯定供不应求.所以他们也想学你做出这样的纤维.工程师们是很自信的,他们做的飞机能压死小鸟,他们做的房屋可以摧毁树木,那他们肯定能做出比柔弱的蜘蛛丝更优秀的纤维.于是”人造蜘蛛丝”风靡一时.
2001年,加拿大一个叫Nexia的公司宣称他们可以通过转基因技术,把蜘蛛丝的基因转移到山羊奶中,再通过山羊奶纺出人造蜘蛛丝.应该说他们家的marketing做得不错.至今百度下”蜘蛛丝”,出来的都是他家的新闻.但时至今日,也没见他们宣布他们生产的纤维性能跟蜘蛛丝一样优秀,也不见其产品长度,强力,韧性等的论文.用山羊奶转基因纺蜘蛛丝,就像让人类转基因去生鸟蛋.也许蛋能生出来,但那已经不是鸟蛋了.
又有日本人宣称他们可以通过转基因,让蚕吐蜘蛛丝.乍一想仿佛可行,蚕宝宝与蜘蛛一样拥有丝腺.但事实上,蚕宝宝体内丝纤维的原材料虽然与蜘蛛的非常相似, 可它的喷丝口的结构决定了它的丝只适合用以构造房屋.它做不出性能如此优异的蜘蛛丝.当然这也是上帝或者进化论决定的.蚕宝宝作为和平主义者,从不招惹苍蝇蚊子等飞虫,也从不上窜下跳作威一方,自然不需要坚实的丝纤维.
生物学家在角落里偷笑.自然界有最优秀的工程设计师,我早说过了.
恭喜你是一只人类无法企越的蜘蛛.
Reference
1. Vollrath, F., and Knight, D. P., Nature (2001) 410,541
2. Vollrath, F., and Porter, D., Softmatter (2006) 2,377
3. Vollrath, F., and Porter, D., J. Phys. A (2005) 82,205
4. Porter, D., et al., Eur. Phys. J. E (2005) 16, 199
5. Holland, C., et al., Nat. Mater. (2006) 5, 870
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发表于 2008-12-5 11:43:30
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