DNA是生命的染色體中的重要成分，它可以判斷疾病、可以破案，可以改變生物機體，還可以鑒定我們的祖先。分子生物學和生物技術的飛速發展，對個人和社會產生了顛覆革新性的影響。

那么，你聽說過用DNA來編織衣物、植入到鋼筋等建筑材料嗎？坐落在加利福尼亞州Emeryville的Bolt Threads公司實驗室里，研發人員就制造出了一種DNA工程化紡織材料，這種材料強度超過鋼鐵，彈性超過氨綸，比絲綢更加柔軟。

Dan Widmaier、David Breslauer和Ethan Mirsky

據了解，開發這種織物的研究人員Dan Widmaier， David Breslauer 和Ethan Mirsky曾在加州大學舊金山分校攻讀生物化學和工程博士學位，當時他們對使用結網蜘蛛的蛋白纖維（即所謂的蜘蛛絲）制造人造絲的想法產生了濃厚的興趣。從2009年開始，他們開始研究不用蜘蛛就能夠制造這種蛋白纖維的技術。

2009年，他們三人創辦了Bolt Threads公司，并推出了一種受專利保護的生物工程技術編織的產品，去年，該公司還宣布完成了5000萬美元的C輪融資，由Formation8領投，港資背景的南豐集團和Innovation Endeavors跟投。

DNA人造材料如何橫空出世？

眾所周知，DNA（英文Deoxyribonucleic acid的縮寫），又稱脫氧核糖核酸，是以四個核苷酸分子（鳥嘌呤（Guanine）、胸腺嘧啶（Thymine）、腺嘌呤（Adenine）、胞嘧啶（Cytosine） ）為一個序列構成的反式雙螺旋結構。

DNA分子結構

與軟件編程相似之處，DNA通過一定的技術手段也可以做到編輯和修改。目前，生物前沿很火的CRISPR就是一種通過剪切DNA序列進行基因編輯改造人體某些特定不良遺傳基因的技術，最終達到治療疾病和改善身體健康的目的。

Bolt Threads公司生產的DNA織物的主要成分包括糖、酵母和蜘蛛的DNA等。他們從玉米糖漿中生產的纖維，放入含有酵母的發酵罐中，并與一種稱為“80kDa”的蜘蛛可牽引的蛋白結合在一起，這些成分能夠生成一種液體絲蛋白，一旦凝聚并純化成粉末，并通過一項名為“濕紡”的工藝，這種液體就可以轉變成纖維，編制成領帶等。其制造方法類似于腈綸和人造棉。

從科學的角度解釋，Bolt公司實際上是解析了蜘蛛的DNA，用其他方式復制那些基因序列，用人工方式重現蜘蛛的產絲過程。而這種“蜘蛛DNA織物”與傳統絲綢相比，“蜘蛛絲綢”的制作過程要簡單許多：不需要大量的蠶、桑葉，并且避免了氣候變化帶來的影響。而與人造纖維面料相比，“蜘蛛絲”更加柔軟耐用。另外，從工業排污角度來說，這種可降解的材料要比從化工材料中誕生的腈綸、氨綸等更加綠色環保。

Bolt公司CEO Dan Widmaier說：“現如今，材料已經邁入更新換代的新時代。今天的大多數紡織品以基于石油的化纖制成，處理時對環境有害。相反，Bolt公司生產的織物具有生物可降解性。新材料將會給世界變美好帶來巨大的潛力。”

據悉，Bolt Threads 與美國奢侈戶外品牌Patagonia簽署協議，為其提供面料，并共同開發設計新產品。今年3月，由Bolt Threads公司生產的新一代“仿生蜘蛛絲”人造領帶問世，據CO．DESIGN報道，該公司只生產50條領帶，并且每條領帶價格高達314美元。

Bolt Threads＇ new lab－grown spider silk necktie

DNA成分的其他應用

在德國，一家名AMSilK的生物技術公司，同樣也是Bolt的競爭對手，正在開發一種基于蜘蛛的纖維，名叫 biosteel，用于生產高性能可生物降解的鞋子。在 Brooklyn，Modern Meadow公司借助投資者的5，300萬美元資金，生產用“工程化細胞”而不是動物皮制成的“皮革”。

另據悉，Pratt Institute實驗結構中心的共同創始人Lalvani將“DNA”植入到鋼材中，這種“生物鋼”是跨學科的產物，它結合了生物學、數學、計算機科學和最引人注目的藝術。

生物鋼

去年，微軟也希望借力生物科技行業的研究成果，利用DNA變成數據存儲的“U盤”，這種將0和1數據轉換為4種核苷酸的成果，可實現更大容量更小體積的存儲。

未來前景

仿生學是一門既古老又年輕的學科。人們研究生物體的結構與功能工作的原理，并根據這些原理發明出新的設備、工具和科技，創造出適用于生產，學習和生活的先進技術。如蜻蜓與飛機、魚與潛水艇。近年來，人類透過生命體的DNA來仿造生命的某些結構，實現具有某些特定功能的材料，該領域的應用和研究得到廣泛的關注，并將成為未來發展的重要研究方向。

為推動這一領域而大聲疾呼的OS Fund合伙人布萊恩·約翰遜（Bryan Johnson）說：“我們正在解碼生物學。生命本身正變得可編程。”像約翰遜這樣的持有相信態度的人喜歡大膽預言。他們宣稱，我們終有一天能夠利用DNA、能源和陽光培養組織、汽車和住宅，可能會用腦細胞來組裝計算機。

生物合成學技術讓科學家能夠運用活著的有機體的遺傳機理生產各種產品，從食物甜味劑、“皮革”，再到像鋼材一樣的合成物。

Bolt Threads公司的領投方Formation8合伙人Jim Kim表示，投資人過多地將眼光聚集在互聯網領域，想要投出下一個Uber，但許多人不清楚科技在紡織領域的應用。Bolt Threads瞄準的是一個萬億級別的市場。投資方期望 Bolt Threads的仿生絲綢可以在2018年之前完成主流紡織品行業布局。