【蛋白质|蚕丝：四千多岁的“新”材料|黏合成|材料|】_

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作者/李云哲
蛋白质|蚕丝：四千多岁的“新”材料
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一说到蚕，多数人的脑海里会浮现出一条不断蠕动的白色小虫，然后会想到蚕丝和丝绸，进一步则会想到丝绸制成的服装，以及著名的丝绸之路。最早开始驯化蚕的古人何曾想到，蚕这样一种小小的昆虫，后来竟成为开辟丝绸之路的“大功臣” ，蚕丝也成为散发着现代科学技术魅力的“新”材料。
蛋白质|蚕丝：四千多岁的“新”材料
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穿越历史的长河
“蚕” ，在诗歌中时常可见。汉代乐府诗《陌上桑》中的“罗敷喜蚕桑，采桑城南隅”；唐朝王维《渭川田家》中的“雉雊麦苗秀，蚕眠桑叶稀”；北宋欧阳修《归田园四时乐春夏二首（其二）》中的“麦穗初齐稚子娇，桑叶正肥蚕食饱”……这些或朴实清静或明快轻愉的诗句，无一不在轻叙着“蚕”在古代农家中的重要地位。
1972年，长沙马王堆辛追夫人墓出土了一批惊艳世人的文物，其中一件衣服——素纱单衣，尤其引人注目。这件衣服薄如蝉翼，似云雾般轻柔，是迄今为止发现的最早、最薄、最轻的文物服饰珍品，为西汉时期纺织技术巅峰之作。素纱单衣面料所用的丝线，便是由具有四五千年使用历史的动物源纤维——蚕丝所制而成。而不论是西汉丞相夫人简洁清朗的素纱单衣，还是清朝皇后繁复华丽的吉服，都少不了蚕丝的参与。
【蛋白质|蚕丝：四千多岁的“新”材料】
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长沙马王堆辛追墓出土的素纱单衣（藏于湖南省博物馆）（图片来源/Wiki）
被驯化的“吐丝神器”
蚕（Bombyx mori），蚕蛾科昆虫，是迄今唯一被人类成功驯化的昆虫。经过数千年的人工选育，相较于蚕蛾科的其他成员，家蚕的进食量惊人，而且对居住环境也比较挑剔。因此，它们十分依赖人工精心饲养。
制作丝织品的蚕丝取自蚕茧。蚕在准备化蛹时会吐丝结茧，蚕茧一般为白色或淡黄色，由一根丝线结成，丝线长度为300~900米。蚕丝由蚕的丝腺产生，待腺体里的分泌物分泌殆尽，结茧过程结束。
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蚕丝不是直接剥离抽取后就能使用，而是首先需要将蚕茧在热水中浸泡，然后找到蚕茧上的丝头，用手将抽出的丝线绕于丝筐上。古代的中国人称此工序为“缫丝” 。以前的缫丝都是纯手工操作，而纺织工业兴起后，手工便逐渐被机器替代。
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机器正在进行缫丝工序
向“新”材料华丽转身
蚕丝的主要成分是丝胶和丝素，这两者都是由氨基酸组成的蛋白质。丝胶为球状蛋白质，易溶于水，而丝素为纤维状蛋白质，难溶于水。蚕丝单丝的中间为丝素纤维，外围是丝胶，然后两根单丝平行黏合成蚕丝。
丝素蛋白含量占蚕丝的70%~80% ，由18种天然氨基酸组成。其中小侧基的甘氨酸（Glycine）、丙氨酸（Alanine）、丝氨酸（Serine）占比在80%以上，多位于丝素蛋白的结晶区；而带有较大侧基的苯丙氨酸（Phenylalanine）、酪氨酸（Tyrosine）、色氨酸（Tryptophan）等氨基酸则主要分布于丝素蛋白的非结晶区。
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丝素蛋白所含部分种类氨基酸的分子结构式（供图/李云哲）