北京時間2021年12月22日,中國科學院深圳先進技術研究院合成所、深圳合成院戴卓君課題組與整合所劉志遠課題組合作的最新研究成果發表於Nature Chemical biology。
研究團隊針對活體功能材料這一領域,提出了一種全新的可快速修復的活體材料構建思路,並進一步將這種思路轉化成一種普適的活體材料組合方法,將其推廣應用於智慧製造及可穿戴裝置的組裝等全新的應用領域。
這代表了什麼,可以說,這是在合成生物學領域融合生物技術(BT)與資訊科技(IT)的一次驚天嘗試。
也許有很多人不瞭解這個到底代表了什麼,那麼我就用最淺顯的語言講述一下這是什麼意思。
首先我們先說一下活體自愈材料。這個材料我們可以簡單理解為自修復材料,類似於TPU這種材質,也就是我們常說的隱形車衣什麼的,這種材料有著良好的拉伸性,延展性,劃痕修復性。
而其修復的原理其實很簡單:當這種材料受到外力作用,發生破裂時,一旦外力撤銷,這種材料分子就會發生裂變伸長,從而達到自愈的作用,而高溫則會加速這種現象。
這是因為分子結構排列十分緊密,分子密度高,緻密性自然很高,因此當表面出現劃痕時,劃痕不會太深入,僅僅是改變了分子排列結構,這時候只需要在一定外界條件下,如熱風,烘烤,TPU分子產生活化,結構重新排列,重新塑型,劃痕自然就修復了。
當然這種材料再次延伸就出現了我們口中的這種自愈材料了,這種自愈材料,用的是魷魚的環齒蛋白(SRT),我們都知道,在自然界中,魷魚有著極強的自愈能力,所以這種蛋白塗層也繼承了這種能力,只要滴幾滴溫水,再把斷面重疊在一起按壓60秒左右,斷面就會重新連線起來。
可是這樣的自修復卻完全沒有辦法與這次研發出來的材料相比擬。
此次我們研究出來的材料可以說不僅僅在修復上更加優異,另外竟然還具備了程式設計的能力,也就是說,這種材料是可以根據你程式設計的內容自我修復變化的。
是不是跟《復仇者聯盟》裡面的奈米技術很像?其實我想說,就算差,也差不了多少了,因為,我們確實有著把這種材料軍事化應用的想法,並且,可以很確定的是,這可以很大程度的提高我們的單體士兵作戰能力。
這種材料就叫做LAMBA材料,這種材料是利用了抗原和抗體分子在結構上具有一定的互補性(依靠分子間作用力形成非共價結合)的原理,這就導致它們在極短的時間內就可以發生特異的相互作用而穩定的結合起來。
而這種結合力在外力破壞後可以迅速還原,自然就實現了快速修復,當然,最重要的是這種材料是相對智慧的,也就說是可以被編輯的。這就是生物活體材料最大的優勢之一。
如果說,我們編輯了一個戰甲程式,然後給予這個材料程式設計,那麼,我們就可以穿戴上一個有著極強拉伸性的超強生物活體戰甲,挺起來是不是特別帶感。
而這個事實正在發生的過程中,而其所利用的原理就是人體在運動中產生的電生理訊號,這就給這種現實帶來了實現的可能,我們每個部位運動的時候所產生的電子訊號是不一樣的,如果把這些都編輯在這種材料的程式裡面。
那麼,MK-50正式在現實中誕生了!只是,可能還不具備飛行能力。