具体地说,就是采用生物工程技术,模仿动物体的丝蛋白基因,人工合成或直接从动物体中分离丝蛋白基因,再植入微生物或其它动物体中,生产出丝蛋白,这种丝蛋白与天然丝蛋白有相似或相同的成份和结构。然后,再模仿动物体的制丝机理或直接利用动物体使这种丝蛋白纤维化。这样生产出来的丝当然是“人工天然”的,而且,完全有可能实现以工业化的方式来大量生产我们需要的天然丝。
经过近几年的努力,已经有世界各国的多个研究小组以不同方式实现了上述第一目标。有的通过大肠杆菌表达、分离出了类蚕丝蛋白;有的通过酵母表达、分离出了类蜘蛛丝蛋白;也有将类蜘蛛丝蛋白基因导入山羊乳腺细胞或猪的早期胚胎中,从山羊奶或猪的精液中得到了类蜘蛛丝蛋白。
蜘蛛在其活动中会吐出功能不同的丝来。据研究,有7种之多,其中机械性能最好的是牵引丝,具有高强度、高弹性、易降解、轻盈等其它材料所没有的特点,被誉为“生物钢”,最适合用于防弹等军工领域。但蜘蛛与蚕不同,其丝量较少,而且个体间共存性差,碰在一起就要相互咬食,无法人工饲养获得大量丝,所以,人工合成天然蛛丝显得尤为必要。
现在的难点是还无法高效率地实现丝蛋白的人工纤维化过程,这需要仿生技术上的突破,等完成了这一阶段的研究,则实现工业化大量合成天然丝的目标就为期不远了。现在,也有科学家在研究把蛛丝基因导入蚕体内,利用现成的蚕丝业生产体系来高效率地生产蜘蛛丝。这不是一个两全其美的捷径吗?
如果实现了这一设想,蚕丝业就真的开辟了一片新天地。
把蚕作为“生物反应器”来生产各种生物制品是蚕丝业有可能开辟的另一片新天地,当然,严格地说,在这种情况下,也许不能再称之为“蚕丝业”了,因为很可能它的生产目标根本就不是蚕丝。
什么是“生物反应器”?说白了就是生物机器,通过这架机器,以生物反应的方式来生产生物产品。
前面谈到的把丝蛋白基因导入微生物或动物体来生产丝蛋白其实也是用的同样原理,其中承担生产任务的微生物或动物就是“生物反应器”。
选择蚕来做“生物反应器”的重要原因,是因为经过千百年的发展,蚕业已经非常成熟,蚕已经非常适合于大规模人工饲养。更重要的原因在于,蚕的生命周期短,生物反应的效率很高,这样,就更有利于降低生物制品的生产成本,提高产量。当然,还有一个原因是生物学家对蚕的研究特别透彻,也比较容易拿蚕来做“生物反应器”。
这个领域的关键技术当然还是生物工程。当前,主要用这种方法来获得贵重生物药品的关键原料或高档滋补品的有效成份等。通过这种途径,人类就有可能较大规模地生产稀缺、昂贵的生物药品,达到延年益寿,治疗不治之症的目的。
生物药品的最大好处是人体易吸收,疗效显著而副作用小。这个产业的曙光已开始显露出来。目前已经有通过这种方式生产的增强人体免疫力、保肝护肝、兼具治疗和滋补双重功效的生物制剂问世。
当这个产业足够大的时候,尽管还是养蚕,但肯定不能叫“蚕丝业”了,或者还是能叫“蚕业”,但这个“蚕业”已经不是现在意义上的“蚕业”了。
也许有一天,许多防治癌症、艾滋病等可怕疾病的特效药物都是由蚕宝宝的身体制造出来的,而这些药物的价格也不再昂贵,完全可以走进寻常百姓家。你说,它的意义有多大,蚕的未来天地有多大?
把蚕丝业的成果应用于农业、林业的生物防治是逆向思维的结果。
一般人都知道,蚕宝宝娇贵,易得病,其实这是错觉。因为人工饲养过程中蚕的密度大,病源传染快,得病的概率就高,所以给人留下蚕特别娇贵的感觉。从个体来看,蚕与普通野外昆虫的抗病能力是差不多的,而且,蚕与许多昆虫的病原是相通的,也就是说,它们的病是会互相传染的。
