1 00:00:00,000 --> 00:00:02,000 谢谢 2 00:00:02,000 --> 00:00:04,000 很高兴能来到这里 3 00:00:04,000 --> 00:00:07,000 我要谈谈一种新的古老的材料 4 00:00:07,000 --> 00:00:09,000 它仍在不断的让我们惊叹 5 00:00:09,000 --> 00:00:11,000 这可能会改变我们对 6 00:00:11,000 --> 00:00:14,000 材料科学和高科技的方式的认识 -- 7 00:00:14,000 --> 00:00:16,000 也许,继续发展下去的话 8 00:00:16,000 --> 00:00:19,000 还会为医学和全球健康做出贡献,还能帮助重新造林 9 00:00:19,000 --> 00:00:21,000 这是个大胆的宣言 10 00:00:21,000 --> 00:00:23,000 我将告诉你更多的信息 11 00:00:23,000 --> 00:00:26,000 实际上这材料有些特性让它好的令人难以置信 12 00:00:26,000 --> 00:00:28,000 可持续性,这是种可持续的材料 13 00:00:28,000 --> 00:00:30,000 仅用水在室温下就能生产 -- 14 00:00:30,000 --> 00:00:32,000 并且是可生物降解的 15 00:00:32,000 --> 00:00:35,000 你能看着它在一杯水里立刻溶解 16 00:00:35,000 --> 00:00:37,000 或是稳定的存在数年 17 00:00:37,000 --> 00:00:39,000 它可食用,移植人体 18 00:00:39,000 --> 00:00:41,000 而不会造成任何免疫反应 19 00:00:41,000 --> 00:00:43,000 它事实上还能融入了身体 20 00:00:43,000 --> 00:00:45,000 这是高科技的 21 00:00:45,000 --> 00:00:47,000 它能像微电子元件 22 00:00:47,000 --> 00:00:49,000 或是光电子元件那样运作 23 00:00:49,000 --> 00:00:51,000 这种材料 24 00:00:51,000 --> 00:00:54,000 看起来像这样 25 00:00:54,000 --> 00:00:57,000 实际上,你所看到的材料是清晰透明的 26 00:00:57,000 --> 00:01:00,000 这材料的成分只有水和蛋白质 27 00:01:00,000 --> 00:01:03,000 这种材料就是蚕丝 28 00:01:03,000 --> 00:01:05,000 这与我们过去 29 00:01:05,000 --> 00:01:07,000 所想到的的蚕丝有些不同 30 00:01:07,000 --> 00:01:09,000 问题是,如何重新发明一个 31 00:01:09,000 --> 00:01:12,000 已经存在了五千年的事物? 32 00:01:12,000 --> 00:01:15,000 发现的过程,通常,也是来自自然的启发 33 00:01:15,000 --> 00:01:17,000 我们对桑蚕惊叹不已 -- 34 00:01:17,000 --> 00:01:20,000 各位看到的这只桑蚕正在吐丝 35 00:01:20,000 --> 00:01:22,000 桑蚕所做的了不起的事是: 36 00:01:22,000 --> 00:01:24,000 蚕丝中有两种成分,蛋白质和水 37 00:01:24,000 --> 00:01:26,000 原保存于在桑蚕的腺体中 38 00:01:26,000 --> 00:01:29,000 以此来制造这种异常坚固的保护性材料 -- 39 00:01:29,000 --> 00:01:31,000 可以比得上人造纤维 40 00:01:31,000 --> 00:01:33,000 比如芳纶 41 00:01:33,000 --> 00:01:35,000 在逆向工程学工程中 42 00:01:35,000 --> 00:01:37,000 根据我们所了解的 43 00:01:37,000 --> 00:01:39,000 根据我们所熟悉的 44 00:01:39,000 --> 00:01:41,000 针对纺织工业 45 00:01:41,000 --> 00:01:44,000 纺织工业从蚕茧中抽丝 46 00:01:44,000 --> 00:01:46,000 然后编织出精美织物 47 00:01:46,000 --> 00:01:48,000 我们想知道如何由水和蛋白质 48 00:01:48,000 --> 00:01:51,000 产生这种液态的芳纶,这种自然的芳纶 49 00:01:51,000 --> 00:01:53,000 因此关键是 50 00:01:53,000 --> 00:01:56,000 如何真正地对其进行逆向工程 51 00:01:56,000 --> 00:01:58,000 从蚕茧回到腺体 52 00:01:58,000 --> 00:02:01,000 并水和蛋白质成为你的原始材料 53 00:02:01,000 --> 00:02:03,000 这一关键 54 00:02:03,000 --> 00:02:05,000 来自二十年前 55 00:02:05,000 --> 00:02:09,000 我有幸与其共同工作的一个人 56 00:02:09,000 --> 00:02:12,000 大卫·卡普兰 57 00:02:12,000 --> 00:02:14,000 这样我们得到了这些原始材料 58 00:02:14,000 --> 00:02:17,000 用这些原始材料被还原成基本构件 59 00:02:17,000 --> 00:02:19,000 我们用它们做出了各种东西 -- 60 00:02:19,000 --> 00:02:21,000 比如,这个薄膜 61 00:02:21,000 --> 00:02:23,000 我们对它构造简单这优点加以利用 62 00:02:23,000 --> 00:02:25,000 这些薄膜的制作方法就是 63 00:02:25,000 --> 00:02:27,000 利用了蛋白质在它们所做的这事上 64 00:02:27,000 --> 00:02:29,000 极其聪明这一优点 65 00:02:29,000 --> 00:02:31,000 它们会自行组装起来 66 00:02:31,000 --> 00:02:34,000 制作方法很简单:拿出丝绸溶液,倒入容器 67 00:02:34,000 --> 00:02:36,000 等待蛋白质自行组装起来 68 00:02:36,000 --> 00:02:39,000 然后分离蛋白质,就得到了这个薄膜 69 00:02:39,000 --> 00:02:42,000 蛋白质找到自己的位置并随着水的蒸发 70 00:02:42,000 --> 00:02:44,000 但这薄膜也具有高科技性 71 00:02:44,000 --> 00:02:46,000 这表示什么呢? 72 00:02:46,000 --> 00:02:49,000 这意味着你能用它作为 73 00:02:49,000 --> 00:02:51,000 一些拥有典型技术的事物的界面 74 00:02:51,000 --> 00:02:54,000 比如微电子和纳米技术 75 00:02:54,000 --> 00:02:56,000 这图片中的DVD光盘 76 00:02:56,000 --> 00:02:58,000 只是说明一点 77 00:02:58,000 --> 00:03:02,000 蚕丝能适应非常精细的表面 78 00:03:02,000 --> 00:03:05,000 意味着它们能复制纳米程度上的细节 79 00:03:05,000 --> 00:03:07,000 它能刻录下信息 80 00:03:07,000 --> 00:03:10,000 在这影碟上 81 00:03:10,000 --> 00:03:13,000 我们利用由水和蛋白质制成的胶片来记录下信息 82 00:03:13,000 --> 00:03:16,000 我们尝试了一些,而且我们在这片丝上写下了一条讯息 83 00:03:16,000 --> 00:03:18,000 就在这里,这讯息就在这里 84 00:03:18,000 --> 00:03:21,000 就好像刻录在影碟上,只是你要用光学读取 85 00:03:21,000 --> 00:03:23,000 这要求一个很稳定的手 86 00:03:23,000 --> 00:03:26,000 这也是为什么我决定在这么多人面前展示的原因 87 00:03:27,000 --> 00:03:29,000 让我们来看看 88 00:03:29,000 --> 00:03:31,000 你能看到透过透明的薄膜 89 00:03:31,000 --> 00:03:33,000 然后... 90 00:03:38,000 --> 00:03:45,000 (掌声) 91 00:03:45,000 --> 00:03:47,000 最关键的技巧 92 00:03:47,000 --> 00:03:50,000 是我的手需要持续足够长时间的静止 93 00:03:50,000 --> 00:03:53,000 一旦你有了这材料的 94 00:03:53,000 --> 00:03:55,000 这些特性 95 00:03:55,000 --> 00:03:57,000 接下去你就能做很多事情 96 00:03:57,000 --> 00:03:59,000 实际上对于这薄膜没有什么限制 97 00:03:59,000 --> 00:04:02,000 这材料可以胜任很多的设计样式 98 00:04:02,000 --> 00:04:05,000 你也能做一些疯狂的是,你能做很多视觉元件 99 00:04:05,000 --> 00:04:07,000 或者微型的排列 100 00:04:07,000 --> 00:04:09,000 就像你跑鞋上的反光带 101 00:04:09,000 --> 00:04:11,000 或者你能做一些漂亮的东西 102 00:04:11,000 --> 00:04:13,000 如果摄像师能捕捉到,你试一下 103 00:04:13,000 --> 00:04:16,000 你能在薄膜内加注三维的图像 104 00:04:16,000 --> 00:04:18,000 如果角度正确的哈 105 00:04:18,000 --> 00:04:21,000 你能从这丝制薄膜上看见全息图像 106 00:04:23,000 --> 00:04:25,000 你也能做其他事情 107 00:04:25,000 --> 00:04:27,000 你能想象到你也许能用纯蛋白来引导光线 108 00:04:27,000 --> 00:04:29,000 所以我们做出了光纤 109 00:04:29,000 --> 00:04:32,000 但是丝绸是广泛性 它能做的不仅仅是光学 110 00:04:32,000 --> 00:04:34,000 你能想出不同的设计 111 00:04:34,000 --> 00:04:37,000 比如说,如果你害怕去医院讨厌打针的话 112 00:04:37,000 --> 00:04:39,000 我们能做出微型针头 113 00:04:39,000 --> 00:04:41,000 你现在屏幕上看到的是人的头发 114 00:04:41,000 --> 00:04:43,000 上面的就是用丝做的针-- 115 00:04:43,000 --> 00:04:45,000 给大家一个尺寸的概念 116 00:04:45,000 --> 00:04:47,000 你也能做更大型的东西 117 00:04:47,000 --> 00:04:49,000 你能做齿轮螺帽螺栓-- 118 00:04:49,000 --> 00:04:52,000 那些你能在全食超市买到的 119 00:04:52,000 --> 00:04:55,000 而且齿轮在水里也是能工作的 120 00:04:55,000 --> 00:04:57,000 当你想到替换机械部件的话 121 00:04:57,000 --> 00:05:00,000 如果你想要些牢固的东西的话也许用的到这种液态的纤维 122 00:05:00,000 --> 00:05:03,000 来移植到外周静脉,打个比方说, 123 00:05:03,000 --> 00:05:05,000 或者整根骨头 124 00:05:05,000 --> 00:05:07,000 我们已经有了一些制造小型头骨 125 00:05:07,000 --> 00:05:09,000 的经验-- 126 00:05:09,000 --> 00:05:11,000 我们叫它小约里克 127 00:05:11,000 --> 00:05:14,000 (笑声) 128 00:05:14,000 --> 00:05:17,000 但是你也能制做像杯子一类的东西,打个比方 129 00:05:17,000 --> 00:05:20,000 而且,如果你加点金粉,如果你加点半导体 130 00:05:20,000 --> 00:05:23,000 你就做成了覆盖在事物表面的传感器 131 00:05:23,000 --> 00:05:25,000 你能做那种可以夹取和包裹的 132 00:05:25,000 --> 00:05:27,000 电子元件 133 00:05:27,000 --> 00:05:30,000 或者如果你够前卫,一些丝制发光纹身 134 00:05:30,000 --> 00:05:33,000 这就是广泛性,就如你看到的那样 135 00:05:33,000 --> 00:05:35,000 在材料设计方面 136 00:05:35,000 --> 00:05:38,000 你能用纤维丝来做文章 137 00:05:38,000 --> 00:05:40,000 但是它还是有些独特的特征 138 00:05:40,000 --> 00:05:43,000 我指的是,为什么 139 00:05:43,000 --> 00:05:45,000 我在开始的时候简单的提了一下; 140 00:05:45,000 --> 00:05:47,000 蛋白质是生物可降解的也是生物兼容的 141 00:05:47,000 --> 00:05:50,000 你这里看到的是一张组织横截图 142 00:05:50,000 --> 00:05:53,000 这代表着什么呢,这就是生物可降解性和生物兼容性吗? 143 00:05:53,000 --> 00:05:56,000 你能把它移植到体内而不需要取出 144 00:05:56,000 --> 00:06:00,000 这意味着所有你之前看到的所有的设备和设计 145 00:06:00,000 --> 00:06:03,000 本质上,是会被移除和消除的 146 00:06:03,000 --> 00:06:05,000 你这里看到的组织截面 147 00:06:05,000 --> 00:06:08,000 是,实际上,你看到的是反射条 148 00:06:08,000 --> 00:06:11,000 这就像你在夜间看到一辆车一样 149 00:06:11,000 --> 00:06:14,000 只要你照射这组织,你就能看到大致的样子 150 00:06:14,000 --> 00:06:16,000 你能看到组织下更深层的 151 00:06:16,000 --> 00:06:18,000 因为这个反光带是用丝做的 152 00:06:18,000 --> 00:06:20,000 你这里看到的,它和组织细胞所融合 153 00:06:20,000 --> 00:06:22,000 和人体融合 154 00:06:22,000 --> 00:06:24,000 不是件大事 155 00:06:24,000 --> 00:06:27,000 但是和自然融合才是真正重要的 156 00:06:27,000 --> 00:06:29,000 你有时间,有蛋白质 157 00:06:29,000 --> 00:06:31,000 有个像这样的丝质杯子 158 00:06:31,000 --> 00:06:34,000 就能毫无内疚的随手扔掉 159 00:06:34,000 --> 00:06:41,000 (掌声) 160 00:06:41,000 --> 00:06:44,000 不像塑料 161 00:06:44,000 --> 00:06:47,000 那种不幸每天填满我们的垃圾场的杯子 162 00:06:47,000 --> 00:06:49,000 它是可食用的 163 00:06:49,000 --> 00:06:51,000 你能用这个打包食物 164 00:06:51,000 --> 00:06:53,000 你也能把它和食物一起烹饪 165 00:06:53,000 --> 00:06:55,000 它尝起来不是很好 166 00:06:55,000 --> 00:06:57,000 这方面我还是需要一些帮助 167 00:06:57,000 --> 00:07:00,000 但是也许最重要的事情是它有循环机制 168 00:07:00,000 --> 00:07:02,000 丝,在自我结合阶段 169 00:07:02,000 --> 00:07:04,000 表现为生物态的虫茧 170 00:07:04,000 --> 00:07:06,000 如果你变动下方法 171 00:07:06,000 --> 00:07:08,000 当你倒入的时候加入一点东西-- 172 00:07:08,000 --> 00:07:10,000 加一点让丝液化的东西-- 173 00:07:10,000 --> 00:07:12,000 比如酵素 174 00:07:12,000 --> 00:07:15,000 或者抗体或者疫苗 175 00:07:15,000 --> 00:07:17,000 那自我结合阶段 176 00:07:17,000 --> 00:07:20,000 会保持这些加入物的生化功能 177 00:07:20,000 --> 00:07:23,000 这使得材料能作用 178 00:07:23,000 --> 00:07:25,000 和互相作用 179 00:07:25,000 --> 00:07:27,000 所以你先前考虑到的螺丝 180 00:07:27,000 --> 00:07:29,000 就能切实利用 181 00:07:29,000 --> 00:07:32,000 来固定骨头--把断裂的骨头固定在一起 182 00:07:32,000 --> 00:07:34,000 同时也释放出药物 183 00:07:34,000 --> 00:07:37,000 同时让你的骨头愈合,打个比方说 184 00:07:37,000 --> 00:07:40,000 或者你能把药放在你的皮夹里而不是你的冰箱里 185 00:07:40,000 --> 00:07:43,000 我们研发出带有青霉素 186 00:07:43,000 --> 00:07:45,000 的丝片 187 00:07:45,000 --> 00:07:47,000 我们在60摄氏度下保存 188 00:07:47,000 --> 00:07:49,000 也就是140华氏度下, 189 00:07:49,000 --> 00:07:52,000 大约2个月青霉素都没有失去它的效用 190 00:07:52,000 --> 00:07:54,000 所以这个可以成为--- 191 00:07:54,000 --> 00:07:58,000 (掌声) 192 00:07:58,000 --> 00:08:00,000 这也成为太阳能冷冻骆驼的 193 00:08:00,000 --> 00:08:03,000 的潜在替换品 194 00:08:03,000 --> 00:08:06,000 当然,如果不能使用储存也就没有意义了 195 00:08:06,000 --> 00:08:10,000 这也是这个材料另一个独特的特性 196 00:08:10,000 --> 00:08:13,000 这个材料,它们可以根据设计来降解 197 00:08:13,000 --> 00:08:15,000 你这里看到的就是区别 198 00:08:15,000 --> 00:08:18,000 在上排,你有个薄膜是被设计成不能降解的 199 00:08:18,000 --> 00:08:21,000 在下排,薄膜是被设计成能在水中降解的 200 00:08:21,000 --> 00:08:23,000 在下排的薄膜你所看到的 201 00:08:23,000 --> 00:08:25,000 是它释放出了在其内部的物质 202 00:08:25,000 --> 00:08:28,000 所以它是能够恢复到我们之前保存是的状态的 203 00:08:28,000 --> 00:08:31,000 这就实现了一种可控的药物传输途径 204 00:08:31,000 --> 00:08:34,000 以及所有你所见到的设计 205 00:08:34,000 --> 00:08:36,000 对环境的融合 206 00:08:36,000 --> 00:08:39,000 我们发现过程真的是一个曲折的过程 207 00:08:39,000 --> 00:08:42,000 我们热衷与任何你想做的事情 208 00:08:42,000 --> 00:08:44,000 无论你是想换静脉还是骨头 209 00:08:44,000 --> 00:08:47,000 微电子学领域更加的可持续 210 00:08:47,000 --> 00:08:49,000 或者用被子和一杯咖啡 211 00:08:49,000 --> 00:08:51,000 然后顺手把它丢了也不会内疚 212 00:08:51,000 --> 00:08:53,000 也许用钱包来装你的药物 213 00:08:53,000 --> 00:08:55,000 运送到你体内 214 00:08:55,000 --> 00:08:57,000 或者穿越沙漠来运送它们 215 00:08:57,000 --> 00:08:59,000 答案也许就在丝茧中 216 00:08:59,000 --> 00:09:01,000 谢谢 217 00:09:01,000 --> 00:09:19,000 (掌声)