近日,，占地3000平方米的絲蛋白生產(chǎn)基地和GMP標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)中心在杭州臨安建成,。蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室王曉沁教授的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將在這里,，用一根根蠶絲“織出”功能纖維的大產(chǎn)業(yè),。

從“一根桑蠶絲”到“一根化纖絲”，從“纖維”到“新材料”,，作為國(guó)內(nèi)紡織絲綢行業(yè)唯一的國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室不僅承擔(dān)了絲蛋白基醫(yī)療器械的研發(fā)任務(wù)，還實(shí)現(xiàn)了大分子絲蛋白年產(chǎn)量10噸的批量生產(chǎn),。

面向國(guó)家戰(zhàn)略需求,，攻克行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題，在探索中求變,，在創(chuàng)新中領(lǐng)跑……近年來(lái),，該實(shí)驗(yàn)室持續(xù)聚焦新型功能性纖維材料、新型生物醫(yī)用材料,、纖維材料綠色低碳制造,、纖維材料數(shù)字化智能制造及檢測(cè)體系四大方向，攻克了30多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù),，取得了一系列原創(chuàng)性突破。

材料科學(xué)開(kāi)啟纖維新賽道

不用打針吃藥,，只要在皮膚上一貼就能讓藥物經(jīng)皮下血管直達(dá)病灶……絲素蛋白智能微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)著實(shí)讓人驚嘆,。

“我們將蠶絲制成微針，借助絲素蛋白易提純,、可降解,、天然無(wú)毒、無(wú)免疫原性等特點(diǎn),，實(shí)現(xiàn)經(jīng)皮給藥,。”蘇州大學(xué)盧神州教授說(shuō),，蠶絲主要由絲膠蛋白和絲素蛋白組成,，對(duì)人體友好，是制備微針的良好材料,。

“先把絲素蛋白做成溶液,，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)控，澆入微米級(jí)模具,，干燥后就制成了微針,。”盧神州介紹說(shuō),，在一個(gè)0.5平方厘米的貼片上,，有225根微米級(jí)的細(xì)針，可以遞送1毫克以上的藥物，就像使用創(chuàng)可貼一樣簡(jiǎn)單,。由于微針短而細(xì)小,，不觸及神經(jīng)和血管，因此實(shí)現(xiàn)了無(wú)痛給藥,。與此同時(shí),，他們通過(guò)對(duì)絲素蛋白聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的有效控制，實(shí)現(xiàn)了藥物的緩釋,。

蠶絲是集輕,、柔、細(xì)于一體的天然纖維,，經(jīng)過(guò)高科技的“塑造”,，如今它早已超越了紡織面料的傳統(tǒng)用途，展現(xiàn)出在健康醫(yī)療,、智能感知等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景,。

蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室方劍教授開(kāi)發(fā)的智能纖維材料，將柔性纖維與傳感器合二為一,，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)人體的呼吸,、心率以及運(yùn)動(dòng)幅度；李剛教授開(kāi)發(fā)的醫(yī)用蠶絲縫合線(xiàn),，搭載絲素蛋白的載藥技術(shù),，可以長(zhǎng)效抗菌抗炎，廣泛應(yīng)用于各種外科手術(shù),。

作為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)領(lǐng)域,，先進(jìn)功能性纖維在纖維材料產(chǎn)業(yè)體系中具有核心地位和關(guān)鍵價(jià)值。生物基纖維是可循環(huán)使用的綠色纖維,，也是纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,。此前，生物基PTT纖維技術(shù)一直被國(guó)外壟斷,。直到蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室與共建單位開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物基PTT聚酯纖維成套生產(chǎn)技術(shù),，使我國(guó)成為擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的生物基纖維生產(chǎn)國(guó)，目前PTT及復(fù)合纖維產(chǎn)能已達(dá)50萬(wàn)噸,。

近年來(lái),，實(shí)驗(yàn)室面向世界科技前沿，在纖維材料領(lǐng)域攻克10余項(xiàng)行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題,，取得50項(xiàng)技術(shù)成果,，獲批200多項(xiàng)專(zhuān)利，成為我國(guó)現(xiàn)代絲綢產(chǎn)業(yè)最重要的技術(shù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)和創(chuàng)新基地之一,。

基因改造助力纖絲強(qiáng)而優(yōu)

1972年,，長(zhǎng)沙馬王堆辛追夫人墓出土了一件素紗單衣,，它薄如蟬翼，似云霧般輕柔,，這件西漢時(shí)期紡織技術(shù)巔峰之作自然少不了蠶絲的參與,。

如今，歷經(jīng)千年綿延不衰的蠶絲,，在基因工程的加持下又有了新突破,。蘇州大學(xué)蠶桑研究所所長(zhǎng)李兵教授利用12個(gè)家蠶種質(zhì)資源，開(kāi)展分子標(biāo)記輔助育種,，最終育成“蘇秀春豐”新品種家蠶,。

“將這個(gè)品種的家蠶吐出的蠶絲制備成生絲（20/22D），其強(qiáng)度達(dá)到96.2厘牛（cN）,，比市場(chǎng)主流品種提升13%,，是目前強(qiáng)度最大的蠶絲?！崩畋f(shuō),，蠶絲直徑僅為頭發(fā)絲的十分之一，為了提高紡織效率和絲綢質(zhì)量,，提高蠶絲強(qiáng)度顯得尤為重要,，“蘇秀春豐”推廣后，下游紡織廠(chǎng)的紡絲速度一下子提高10%,，大大提升絲綢產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,。

中國(guó)是絲綢的發(fā)源地，絲綢產(chǎn)量占世界的80%,。但是合成纖維的問(wèn)世，引發(fā)了市場(chǎng)需求的深刻變化,，加之天然蠶絲自身的缺點(diǎn),，絲綢產(chǎn)業(yè)受到巨大沖擊。

不過(guò),，蠶絲并沒(méi)有因此退出歷史舞臺(tái),，基于蠶寶寶吐絲的靈感而衍生的新型纖維材料，在現(xiàn)代科技的加持下也創(chuàng)造出不是真絲似真絲的價(jià)值,，充分彌補(bǔ)了蠶絲天然產(chǎn)量的不足,，極大拓展了蠶絲的應(yīng)用領(lǐng)域。

“這件衣服摸上去有絲滑感,，穿上去有親膚感,，水滴上去吸濕快散，汗沾上去瞬間無(wú)味,?！碧K州大學(xué)鄭敏教授從包里掏出一套T恤短褲向筆者介紹,，她領(lǐng)銜的納盾協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多功能原位聚合化學(xué)纖維，從分子水平上將納米活體礦石鍵入合成纖維大分子鏈中,，破解了從纖維原料端實(shí)現(xiàn)多功能集成這一世界難題,。

這項(xiàng)技術(shù)還在醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩，用該纖維制成的抗菌自修復(fù)醫(yī)用敷料已進(jìn)入山東第一醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院預(yù)臨床試驗(yàn)階段,，成為紡織,、材料化學(xué)、醫(yī)學(xué)等各學(xué)科交叉融合的結(jié)晶,，已獲國(guó)內(nèi)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利48項(xiàng),。

走過(guò)數(shù)千年，蠶絲依然吸引著世人的目光,，科學(xué)家也在這種古老天然產(chǎn)物中不斷找到新靈感,。最早開(kāi)始馴化蠶的古人何曾想到，數(shù)千年后,，蠶絲已成為散發(fā)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)魅力的“新材料”,。近年來(lái)，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室已成為國(guó)內(nèi)絲綢行業(yè)最高學(xué)術(shù)研究中心,，提高了絲綢和功能纖維產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,，實(shí)驗(yàn)室參與的國(guó)家、省級(jí)重大工程項(xiàng)目達(dá)40余項(xiàng),，帶動(dòng)間接經(jīng)濟(jì)效益110億元,。

延伸閱讀

高端科技實(shí)現(xiàn)紡織綠色蝶變

目前，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室針對(duì)纖維材料染色,、著色等行業(yè)痛點(diǎn),，還先后開(kāi)發(fā)了超臨界二氧化碳無(wú)水前處理、匹染,、纖染及功能性后整理,，以及光子晶體結(jié)構(gòu)生色等20余項(xiàng)技術(shù)成果，助力我國(guó)纖維產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展實(shí)現(xiàn)破局闖關(guān),、綠色蝶變,。

“我們模仿蝴蝶翅膀，設(shè)計(jì)了一種200~400納米的微納結(jié)構(gòu),，簡(jiǎn)單來(lái)講,，就是一個(gè)個(gè)小球堆積成的微納結(jié)構(gòu)，可以與可見(jiàn)光產(chǎn)生相互作用,，呈現(xiàn)出各種顏色,。”蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院院長(zhǎng)張克勤介紹,。

基于這一原理,，科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了在結(jié)構(gòu)色纖維研發(fā)上的突破,，研發(fā)出全球首個(gè)結(jié)構(gòu)色纖維產(chǎn)品，讓傳統(tǒng)的絲綢展現(xiàn)絢麗奪目的結(jié)構(gòu)色,，并有望解決真絲印染過(guò)程中的污染難題,。

“未來(lái)我們會(huì)看到，這種通過(guò)結(jié)構(gòu)色產(chǎn)生的隱身車(chē)衣,，更進(jìn)一步地豐富了汽車(chē)涂料,、汽車(chē)的顏色?！睆埧饲诟嬖V筆者,。

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，國(guó)家對(duì)紡織產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展的要求日益緊迫,。

“傳統(tǒng)的印染以水為介質(zhì),，印染廢水含有大量的漿料、染料,、表面活性劑,、酸堿及鹽等化學(xué)品，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了沉重負(fù)擔(dān),?！碧K州大學(xué)龍家杰教授介紹，為解決這個(gè)行業(yè)共性難題,，他們組建了“超臨界無(wú)水染整技術(shù)”研發(fā)團(tuán)隊(duì),。

經(jīng)過(guò)近20年的研發(fā)，他們攻克了關(guān)鍵技術(shù),，在國(guó)際上首次成功研制出織物超臨界二氧化碳流體動(dòng)態(tài)染色技術(shù),，解決了高品質(zhì)無(wú)水染色的難題。

龍家杰介紹,，超臨界二氧化碳流體是一種綠色,、生態(tài)、環(huán)境友好的介質(zhì),，在染色加工過(guò)程中織物呈干燥狀態(tài),，染色產(chǎn)品無(wú)需烘干及常規(guī)染后清洗,。染色時(shí)也不用添加染色助劑,，沒(méi)有染色廢水及其他廢棄物產(chǎn)生，染后也不需任何化學(xué)方法處理,，可徹底實(shí)現(xiàn)清潔,、綠色、生態(tài),、環(huán)?；庸?。