全球首条“活体自愈连衣裙”问世:纺织材料从“被动功能”迈向“主动生命”

来源:2026/7/31 14:46:00分类:创新发明
遇村
14:46
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  ——中国科学院深圳先进院钟超团队在《科学进展》发表突破性成果,可编程活体纺织材料重塑可持续时尚范式

  一、新闻背景

  2026年7月25日,国际知名学术期刊《科学进展》(Science Advances)在线发表了中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室钟超团队的最新研究成果。团队利用一种日常生活中再熟悉不过的食材——蛹虫草(俗称“冬虫夏草”)的菌丝,成功开发出一种具备生命活性的可编程纺织材料平台,并制成了一条连衣裙。

  这一成果迅速引发全球关注。《新科学家》(New Scientist)、美国科学促进会(AAAS)官网、意大利安莎通讯社(ANSA)、德国《tz》、西班牙《El Periódico》等国际主流媒体纷纷报道。香港新闻网、深圳新闻网、科学网、IT之家等国内媒体亦进行了深度跟进。这是全球范围内首次成功制备出保持代谢活性的宏观尺度菌丝纺织材料,标志着纺织材料从“被动功能”向“主动生命”的范式跨越。

  二、技术突破:何以“活”?

  2.1 传统菌丝材料的困境

  传统纺织面料主要分为两类:棉、麻、丝、毛等天然纤维,生产依赖土地和水资源;涤纶、尼龙等合成纤维,原料来自石油且难以自然降解。两者在资源消耗和环境负担上都存在明显短板。

  此前,已有研究者尝试用菌丝制作织物或皮革,但为使材料定型,往往需要高温干燥或化学交联处理,菌丝体在此过程中失去活性。所得材料不仅质地偏脆、手感干硬,还残留明显的“蘑菇味”,更无法延续菌丝天然的生长属性。此外,传统菌丝面料还存在厚度和结构不均、批次质量不稳定等问题。

  2.2 蛹虫草:从炖汤到制衣的“跨界”明星

  钟超团队在实验观察中发现,蛹虫草在液体培养中可以形成相对均一、富含纤维状菌丝的菌丝球。这些菌丝小球在过滤和干燥后能自然连接成片——相邻菌丝依靠自身网络自然结合成连续片材。

  论文第一作者、深圳先进院合成所助理研究员李柯解释:“蛹虫草并非在所有方面都优于其他真菌,但特别适合我们设想的材料制造方式,因为它不需要外部支架就能自成一个结构单元,且材料成型后还能保留生物活性。”

  为避免菌丝片材干燥后变脆,团队通过甘油增塑处理使其变得柔软。最终得到的材料手感接近无纺布或轻薄皮革,可折叠、裁剪和缝制。值得注意的是,处理后的材料不再带有以往菌丝面料中常见的“蘑菇气味”。力学性能方面,用四条窄片扭成的细绳可承载1千克重物,兼具柔韧性和结构强度。

  2.3 低能耗工艺:保留生命的关键

  这项研究的技术精髓在于低能量制造工艺。研究团队通过甘油软化和精心控制的干燥过程,在去除片材水分的同时不破坏真菌的活性。这与以往杀死全部细胞的制造方法形成鲜明对比。正如论文摘要所指出的,该平台解决了工程活体材料(ELMs)领域的核心挑战——将宏观结构组装与持续细胞活力和可编程功能无缝集成。

  三、四大“超能力”:可编程生命赋能纺织

  研究团队按照“结构底盘+功能模块”的设计思路,为材料赋予了多种可编程生物功能。

  3.1 天然着色:酵母“作画”,无需化学染料

  团队引入工程酿酒酵母,使其稳定附着于菌丝网络,产生浅蓝、红、橙、深紫等颜色,同时不会明显削弱材料的力学性能。“这些细胞可以被应用到真菌纺织品上,让颜色通过生物方式产生,而非传统的合成染料。”李柯表示。这意味着全程无需化学染料即可实现纺织品着色。

  3.2 自愈合:一滴营养液,菌...

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