经常了解黑科技的朋友们，想必早已对Moon Parka耳熟能详了，它是一款羽绒夹克，由研制人造蜘蛛丝材料的Spiber公司与The North Face合作研发。随便百度上一搜，就会发现不论何时发布的帖子，上面都有这么一句话：该成衣预计将于明年发售，价格尚未透露。 同样利用蛛丝黑科技的不止The North Face一家，还有Adidas和Patagonia。目前Adidas正与另一家研制人造蛛丝的公司AMSilk合作，打算利用这项技术在今年年底推出一款可生物降解的环保跑鞋。

Adidas蛛丝跑鞋 图片来源：C&EN

虽然这些令人兴奋的高科技产品至今没有走出实验室，但鉴于蛛丝本身的优良特性及研发团队对其性质的不断推进，很多公司对其未来的用途也相当期待。从蛛丝本身的角度看，其特性可以堪称完美：1.由可再生材料制备；2.防水、可被生物降解；3.强韧、有弹性。但科研工作者仍然致力于优化其性能，比如：提高产量、拓展应用范围，让它变得更完美。下面就简要介绍下几家蛛丝研发的机构的生产状况。

Bolt Threads

加利福尼亚的Bolt Threads 公司是一家极度引人注目的蛛丝开发商，他们利用基因重组的方法对酵母进行改造，使其含有蛛丝基因，最终通过发酵的方法获得大量蛛丝蛋白。该项目刚一落地时就获得4000万美元的投资，随后又在去年融得了5000万美元，用以扩大生产规模。该公司生产规模正从实验室逐渐扩大到商业生产，而且已经与三个客户开展了合作，其中就包括制造业巨头Patagonia。

Bolt公司在2015年，就宣称将在2016年夏天宣布商业蛛丝纺丝工艺，然而据公布时间已经过去了9个多月，大家却什么都没有看到，甚至连个推迟的解释都没有。

尽管Bolt公司目前还没有商业化产品，但业界非常看好。Bolt公司说：“我们非常期待能在纺织界，引领一个兼具时尚与实用的风潮。” 

Spiber

日本的Spiber公司，同样是利用发酵手段获得蛛丝蛋白，与上面Bolt不同的是，Spiber利用工程菌是大肠杆菌。Spiber与Goldwin 、The North Face公司合作，原本打算在2016年底推出第一款产品——Moon Parka羽绒夹克，预计售价1000美元。但计划没有变化快，该产品至今还没能与消费者见面。同Bolt公司一样，该公司也没有给出推迟的原因。

市场研究公司Lux Research的生物基材料主管分析师Victor Oh认为，尽管Spiber公司将很快有一批产品面世，但他仍对Moon Parkas的产量持保留意见。因为蛛丝材料决定了Moon Parkas将会是一款价格较高的产品，想让它和市场上的常规纺织品竞争，蜘蛛丝开发商必须将蛛丝成本降到10美元/公斤以下。而Spiber公司给出的市场指导价是20-30美元/公斤。

犹他州立大学的生物教授Randy Lewis，在蛛丝领域非常有话语权，他认为蛛丝和尼龙等人造纤维根本没有可比性，Randy Lewis说：“即使完美的发酵和净化的过程，也不会让蜘蛛丝成本降到每公斤10到15美元。这是不可能做到的。” 

 Moon Parka羽绒夹克 图片来源：C&EN

AMSilk

德国的AMSilk创办于2014年，是一家为化妆品行业提供蛛丝蛋白的公司，起初不提供蛛丝纺织物。拜罗伊特大学的生物材料学教授Thomas Scheibel为其提供技术支持。自从该公司改进了纺织技术，他们便将目光放在了可降解鞋上。 去年，该公司宣布计划与服装巨头Adidas合作制造跑鞋。

该公司的CEO Jens Klein 说，AMSilk的销售额正以每年30%的速度增长，重要合同也在有序进行中。在化妆品领域，蛛丝蛋白具有透气，保护皮肤及抗皱功效。AMSilk的蜘蛛丝蛋白已经用在的20多种市售化妆品中，Klein补充说。

在化妆品领域AMSilk一次只需要为购货方提供几千克的蛛丝蛋白就够了，但与Adidas将是一个大体量的合作，想要保证成百上千的鞋能按期生产，就要保证吨级的蛛丝生产水平，Klein称他们已经准备好了。

Adidas选择将蛛丝用于鞋上主要是因为它由可再生材料制备，而且能被生物降解。Klein说：“该鞋将以溢价销售，但不超过高级运动鞋市场的价格。”

除了服装领域外，AMSilk也一直关注其在医学领域上的应用。该公司历时两年半，验证蛛丝在人体内的安全性。蛛丝蛋白薄膜虽然没有杀菌作用，但它可以抑制细菌繁殖。单单这一点就足以让它在衣物中大放异彩，比如一些贴身衣物。（说到这小编不禁想起了万能的竹纤维，具有抗菌、除臭、抗红外线的奇效，商人的思路果真是一致的）

AMSilk也使用生物学技术进行蛛丝生产。图片来源：youtube

Randy Lewis实验室

犹他州立大学的Lewis教授实验室正在研究蛛丝蛋白在医学领域的应用，例如缝合线，人工韧带，以及敷布。

他开发了一系列能产生蛛丝的寄主，包括大肠杆菌、山羊、蚕和苜蓿。他说：“我们现在能大规模生产，因此可以实现原型开发。同时我们也正在与公司合作。”

犹他州立大学Randy Lewis实验室的化学家们对蛛丝蛋白纤维进行电纺丝 图片来源：犹他州立大学 

当然Lewis教授也非常坦然的承认一些问题，比如：如何让蛛丝蛋白在纯化时能兼顾效率与成本。目前该实验室有500L的发酵罐可以让大肠杆在里面繁殖并分泌蛛丝蛋白，他预计夏天蛛丝蛋白产量就能达到每周1kg，他指出“这个体量对于大多数研究模型，都够用了。”至于会让哪种产品商业化，Lewis也有自己的考量。例如在医疗领域，每位患者为了治疗导管引起的细菌感染大概要花1300美元，鉴于蛛丝良好的抗菌作用，Lewis认为以后可以把它用作导管涂层，这样能为患者省下一笔不小的费用。他们也正与一些小的科技公司合作，进行导管研发。

除了大肠杆菌，该实验室在转基因山羊羊奶中也能提取出蛛丝蛋白。产奶量最高的山羊大约每天产8L，每升大约能提取出2g蛛丝蛋白。Lewis教授说：“蛋白纯化流程非常简单，因此能实现大规模量产。我们计划在一年内，从产奶量最高的8-10头山羊中克隆出100头。”

Kraig Biolabs

印第安纳州Kraig实验室主要是通过转基因蚕分泌蛛丝蛋白，但目前还是蚕丝蛋白和蛛丝蛋白的混合体。对于Kraig实验室蛛丝量产的关键是桑树是否够用，不然蚕宝宝没得吃，就要罢工了。该公司说，他们将很快在德克萨斯州新收购的地方种2000棵桑树。 目前他们已经在印第安纳州有一个约1/10的大小地方，足以生产为军队提供测试材料的弹道服装。 然而，他们的长远计划是在越南生产，因为那的蚕产业非常成熟。

该公司的创始人兼CEO Kim K. Thompson说，目前通过一些技术手段已经提高了其蜘蛛丝与蠕虫丝的比率。但他的最终目标是产生纯蛛丝。

Kraig Biolabs官方网站的截图，来源：http://www.kraiglabs.com/

写在最后

公司在推进蛛丝生产的进度中虽然时快时慢，但实验室的研究成果将会扩大未来的应用。

瑞典的卡罗琳斯卡学院最近发布的一项研究表明：合成蛛丝如果以蜘蛛纺纱腺的方式进行加工，其纤维的强度可以显着增强(Nat. Chem. Biol. 2017, DOI: 10.1038/nchembio.2269)。

英国诺丁汉大学医学和生物化学教授Neil R. Thomas团队的一名博士生David Harvey研究发现：有机配体与蛛丝缀合，可赋予其抗生素及荧光性质(Adv. Mater.2016, DOI: 10.1002/adma.201604245)。Thomas说，在临床试验（比如糖尿病溃疡）结束后四五年内，商业化的蛛丝抗生素敷料也许就能与大家见面了。目前，很多蛛丝生产商都表示对Harvey的研究成果很感兴趣，并期待开展技术合作。

对于蛛丝厂商来说，探索新功能是他们能否长远发展的关键因素。但在此之前，他们必须要克服发展初期遇到的种种问题，最实际的就是让Adidas的环保运动鞋和Moon Parka从实验室走进千家万户，让普通大众真正地感受到蜘蛛丝带来的服装革命！

参考：

http://cen.acs.org/articles/95/i8/Delivering-spider-silks-promise.html