大自然中的蜘蛛

“产蚕丝不用蚕，产蛛丝不用蜘蛛。”在未来，这将不是天方夜谭，而有可能成为现实。

记者18日从西南大学获悉，该校夏庆友教授团队王翊教授课题组近日通过多维组学联用，绘制了全球首张蛛丝形成机制的分子细胞图谱，将为“人工造”蜘蛛丝与蚕丝提供助力。相关研究成果已在国际著名学术期刊《Nature Communications》发表。

“蛛丝在国防、军事、医疗等领域具有广泛应用前景。”据西南大学教授王翊介绍，蛛丝具有非凡的机械性能和巨大的仿生应用潜力，被誉为自然界中的“生物钢”。一条食指粗的蛛丝便能拖动一架波音747，其韧性也十分可喜。

目前，天然蜘蛛丝主要来源于结网，产量非常低，且蜘蛛具有同类相食的个性，无法像家蚕一样高密度养殖，要从天然蜘蛛中取得蛛丝产量很有限。当代不少科学团队深耕该领域，希望通过人工手段生产“蛛丝”。

王翊所在的夏庆友教授团队长期致力于家蚕泌丝机理解析、蚕丝遗传改良、功能性蚕丝创制。为探索泌丝器官基础生物学功能的普适性，团队将蜘蛛大壶状腺与模式泌丝动物家蚕的丝腺进行多维度组学比较分析，发现它们具有趋同进化的三段式丝腺组织结构、同源基因表达模式、丝纤维的蛋白质和代谢物组成。

“如果将蜘蛛丝腺比作一条汽车生产线，那么蛛丝便是这条生产线上组装的车辆。团队探究的便是这条生产线，分别组装蜘蛛丝的哪个成分，这些成分又是如何形成的。”王翊说。

“研究发现，蜘蛛丝腺产生物质的机制，与蚕丝腺产生机制十分相似。”王翊表示，该研究全面多维度地揭示了蜘蛛牵引丝三阶合成的生物学机制，可为研究蜘蛛起源与进化、解析牵引丝性能决定因素、创制蜘蛛化蚕丝素材提供关键理论基础。

文/记者 钟旖

编辑/王朝