正在进食的蚕
研究团队在蚕宝宝3龄时开始喂食喷洒了石墨烯/碳纳米管水溶液的桑叶，一直持续到蚕宝宝吐丝结茧。结果发现，如此获得的蚕丝在强度和韧性上比空白对照样品显著提高，而且这些含有石墨烯/碳纳米管的蚕丝经过高温碳化处理后，形成的碳化纤维导电率显著提高。他们还发现，喂食少量的石墨烯/碳纳米管对蚕的生长和蚕茧的形貌没有明显影响，且蚕丝和蚕的排泄物中存在碳纳米材料。
给蚕喂食石墨烯/碳纳米管实验过程示意（图片来源/ACS Publications）
蚕丝除了可以跟石墨烯/碳纳米管“合作”，还可以跟二氧化钛、二氧化硅纳米颗粒形成复合材料；同时，其经过静电纺丝和高温碳化处理可形成具有高导电性的石墨化微晶纳米纤维膜。因此，蚕丝及其衍生材料在柔性可穿戴设备、智能织物等领域具有较大的应用潜力。
就在8月11日，《自然-纳米技术》上刊登了中科院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎课题组联合美国纽约州立大学石溪分校和得州大学奥斯汀分校相关课题组首次实现基于蚕丝蛋白的高容量生物存储的报道。
随着人类活动对信息依赖程度的日益提高，信息产生量和信息种类呈指数级增长，对信息存储条件的要求也越来越苛刻。当前的半导体存储技术越来越难满足日益增长的信息存储需求。
科学家们在一种古老天然产物中找到了新灵感。得益于蚕丝蛋白所具备的自身特性，结合高精度近场快速读写手段，此次研发的蚕丝蛋白存储器作为一种高容量、高可靠性的新型存储技术，具有如下优势：1）存储容量大（~ 64 GB/inch2）；2）原位可多次重复擦写；3）能在高湿度（90 RH%）、高磁场（7 T）或强辐射（25 kGy）等恶劣环境下长期稳定工作；4）可以同时存储二进制数字信息以及与生命活动直接相关的生物信息；5）可以植入生物体永久保存，也可以在预设的时间内可控降解。
写入数据后的蚕丝蛋白硬盘存储器 供图/中科院上海微系统与信息技术研究所 来源/光明网
也就是说，这种新型存储器不仅可以像普通半导体硬盘那样存储数字信息，还可为活性生物信息储存提供一个功能巨大的平台，用于采集存储生物信息，同时存储生物体DNA和血液样本等。同时，还能通过调控蛋白质的降解速度，按照预设的时序可控销毁，从而用于信息保密。
走过数千年，蚕和蚕丝依然吸引着世人的目光，保有着经汩汩流年沁润的光泽，同时也孕育着汹涌勃发的新活力，在古老与传统中，逐渐彰显现代和新兴的模样。
蚕孕育着新活力
本文综合自《知识就是力量》杂志 《中国科学报》 中科院之声（ID：zkyzswx）
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