WEBVTT 00:00:00.000 --> 00:00:02.000 谢谢 00:00:02.000 --> 00:00:04.000 很高兴能来到这里 00:00:04.000 --> 00:00:07.000 我要谈谈一种新的古老的材料 00:00:07.000 --> 00:00:09.000 它仍在不断的让我们惊叹 00:00:09.000 --> 00:00:11.000 这可能会改变我们对 00:00:11.000 --> 00:00:14.000 材料科学和高科技的方式的认识 -- 00:00:14.000 --> 00:00:16.000 也许,继续发展下去的话 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 00:00:19.000 --> 00:00:21.000 这是个大胆的宣言 00:00:21.000 --> 00:00:23.000 我将告诉你更多的信息 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 00:00:26.000 --> 00:00:28.000 可持续性,这是种可持续的材料 00:00:28.000 --> 00:00:30.000 仅用水在室温下就能生产 -- 00:00:30.000 --> 00:00:32.000 并且是可生物降解的 00:00:32.000 --> 00:00:35.000 你能看着它在一杯水里立刻溶解 00:00:35.000 --> 00:00:37.000 或是稳定的存在数年 00:00:37.000 --> 00:00:39.000 它可食用,移植人体 00:00:39.000 --> 00:00:41.000 而不会造成任何免疫反应 00:00:41.000 --> 00:00:43.000 它事实上还能融入了身体 00:00:43.000 --> 00:00:45.000 这是高科技的 00:00:45.000 --> 00:00:47.000 它能像微电子元件 00:00:47.000 --> 00:00:49.000 或是光电子元件那样运作 00:00:49.000 --> 00:00:51.000 这种材料 00:00:51.000 --> 00:00:54.000 看起来像这样 00:00:54.000 --> 00:00:57.000 实际上,你所看到的材料是清晰透明的 00:00:57.000 --> 00:01:00.000 这材料的成分只有水和蛋白质 NOTE Paragraph 00:01:00.000 --> 00:01:03.000 这种材料就是蚕丝 00:01:03.000 --> 00:01:05.000 这与我们过去 00:01:05.000 --> 00:01:07.000 所想到的的蚕丝有些不同 00:01:07.000 --> 00:01:09.000 问题是,如何重新发明一个 00:01:09.000 --> 00:01:12.000 已经存在了五千年的事物? 00:01:12.000 --> 00:01:15.000 发现的过程,通常,也是来自自然的启发 00:01:15.000 --> 00:01:17.000 我们对桑蚕惊叹不已 -- 00:01:17.000 --> 00:01:20.000 各位看到的这只桑蚕正在吐丝 00:01:20.000 --> 00:01:22.000 桑蚕所做的了不起的事是: 00:01:22.000 --> 00:01:24.000 蚕丝中有两种成分,蛋白质和水 00:01:24.000 --> 00:01:26.000 原保存于在桑蚕的腺体中 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 -- 00:01:29.000 --> 00:01:31.000 可以比得上人造纤维 00:01:31.000 --> 00:01:33.000 比如芳纶 00:01:33.000 --> 00:01:35.000 在逆向工程学工程中 00:01:35.000 --> 00:01:37.000 根据我们所了解的 00:01:37.000 --> 00:01:39.000 根据我们所熟悉的 00:01:39.000 --> 00:01:41.000 针对纺织工业 00:01:41.000 --> 00:01:44.000 纺织工业从蚕茧中抽丝 00:01:44.000 --> 00:01:46.000 然后编织出精美织物 00:01:46.000 --> 00:01:48.000 我们想知道如何由水和蛋白质 00:01:48.000 --> 00:01:51.000 产生这种液态的芳纶,这种自然的芳纶 NOTE Paragraph 00:01:51.000 --> 00:01:53.000 因此关键是 00:01:53.000 --> 00:01:56.000 如何真正地对其进行逆向工程 00:01:56.000 --> 00:01:58.000 从蚕茧回到腺体 00:01:58.000 --> 00:02:01.000 并水和蛋白质成为你的原始材料 00:02:01.000 --> 00:02:03.000 这一关键 00:02:03.000 --> 00:02:05.000 来自二十年前 00:02:05.000 --> 00:02:09.000 我有幸与其共同工作的一个人 00:02:09.000 --> 00:02:12.000 大卫·卡普兰 00:02:12.000 --> 00:02:14.000 这样我们得到了这些原始材料 00:02:14.000 --> 00:02:17.000 用这些原始材料被还原成基本构件 00:02:17.000 --> 00:02:19.000 我们用它们做出了各种东西 -- 00:02:19.000 --> 00:02:21.000 比如,这个薄膜 00:02:21.000 --> 00:02:23.000 我们对它构造简单这优点加以利用 00:02:23.000 --> 00:02:25.000 这些薄膜的制作方法就是 00:02:25.000 --> 00:02:27.000 利用了蛋白质在它们所做的这事上 00:02:27.000 --> 00:02:29.000 极其聪明这一优点 00:02:29.000 --> 00:02:31.000 它们会自行组装起来 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 00:02:34.000 --> 00:02:36.000 等待蛋白质自行组装起来 00:02:36.000 --> 00:02:39.000 然后分离蛋白质,就得到了这个薄膜 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 NOTE Paragraph 00:02:42.000 --> 00:02:44.000 但这薄膜也具有高科技性 00:02:44.000 --> 00:02:46.000 这表示什么呢? 00:02:46.000 --> 00:02:49.000 这意味着你能用它作为 00:02:49.000 --> 00:02:51.000 一些拥有典型技术的事物的界面 00:02:51.000 --> 00:02:54.000 比如微电子和纳米技术 00:02:54.000 --> 00:02:56.000 这图片中的DVD光盘 00:02:56.000 --> 00:02:58.000 只是说明一点 00:02:58.000 --> 00:03:02.000 蚕丝能适应非常精细的表面 00:03:02.000 --> 00:03:05.000 意味着它们能复制纳米程度上的细节 00:03:05.000 --> 00:03:07.000 它能刻录下信息 00:03:07.000 --> 00:03:10.000 在这影碟上 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 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 00:03:16.000 --> 00:03:18.000 就在这里,这讯息就在这里 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 00:03:21.000 --> 00:03:23.000 这要求一个很稳定的手 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 00:03:27.000 --> 00:03:29.000 让我们来看看 00:03:29.000 --> 00:03:31.000 你能看到透过透明的薄膜 00:03:31.000 --> 00:03:33.000 然后... 00:03:38.000 --> 00:03:45.000 (掌声) 00:03:45.000 --> 00:03:47.000 最关键的技巧 00:03:47.000 --> 00:03:50.000 是我的手需要持续足够长时间的静止 NOTE Paragraph 00:03:50.000 --> 00:03:53.000 一旦你有了这材料的 00:03:53.000 --> 00:03:55.000 这些特性 00:03:55.000 --> 00:03:57.000 接下去你就能做很多事情 00:03:57.000 --> 00:03:59.000 实际上对于这薄膜没有什么限制 00:03:59.000 --> 00:04:02.000 这材料可以胜任很多的设计样式 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 00:04:05.000 --> 00:04:07.000 或者微型的排列 00:04:07.000 --> 00:04:09.000 就像你跑鞋上的反光带 00:04:09.000 --> 00:04:11.000 或者你能做一些漂亮的东西 00:04:11.000 --> 00:04:13.000 如果摄像师能捕捉到,你试一下 00:04:13.000 --> 00:04:16.000 你能在薄膜内加注三维的图像 00:04:16.000 --> 00:04:18.000 如果角度正确的哈 00:04:18.000 --> 00:04:21.000 你能从这丝制薄膜上看见全息图像 00:04:23.000 --> 00:04:25.000 你也能做其他事情 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 00:04:27.000 --> 00:04:29.000 所以我们做出了光纤 NOTE Paragraph 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 00:04:32.000 --> 00:04:34.000 你能想出不同的设计 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 00:04:37.000 --> 00:04:39.000 我们能做出微型针头 00:04:39.000 --> 00:04:41.000 你现在屏幕上看到的是人的头发 00:04:41.000 --> 00:04:43.000 上面的就是用丝做的针-- 00:04:43.000 --> 00:04:45.000 给大家一个尺寸的概念 00:04:45.000 --> 00:04:47.000 你也能做更大型的东西 00:04:47.000 --> 00:04:49.000 你能做齿轮螺帽螺栓-- 00:04:49.000 --> 00:04:52.000 那些你能在全食超市买到的 00:04:52.000 --> 00:04:55.000 而且齿轮在水里也是能工作的 00:04:55.000 --> 00:04:57.000 当你想到替换机械部件的话 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 00:05:00.000 --> 00:05:03.000 来移植到外周静脉,打个比方说, 00:05:03.000 --> 00:05:05.000 或者整根骨头 00:05:05.000 --> 00:05:07.000 我们已经有了一些制造小型头骨 00:05:07.000 --> 00:05:09.000 的经验-- 00:05:09.000 --> 00:05:11.000 我们叫它小约里克 00:05:11.000 --> 00:05:14.000 (笑声) 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 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 00:05:20.000 --> 00:05:23.000 你就做成了覆盖在事物表面的传感器 00:05:23.000 --> 00:05:25.000 你能做那种可以夹取和包裹的 00:05:25.000 --> 00:05:27.000 电子元件 00:05:27.000 --> 00:05:30.000 或者如果你够前卫,一些丝制发光纹身 NOTE Paragraph 00:05:30.000 --> 00:05:33.000 这就是广泛性,就如你看到的那样 00:05:33.000 --> 00:05:35.000 在材料设计方面 00:05:35.000 --> 00:05:38.000 你能用纤维丝来做文章 00:05:38.000 --> 00:05:40.000 但是它还是有些独特的特征 00:05:40.000 --> 00:05:43.000 我指的是,为什么 00:05:43.000 --> 00:05:45.000 我在开始的时候简单的提了一下; 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 00:05:47.000 --> 00:05:50.000 你这里看到的是一张组织横截图 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? 00:05:53.000 --> 00:05:56.000 你能把它移植到体内而不需要取出 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 00:06:00.000 --> 00:06:03.000 本质上,是会被移除和消除的 00:06:03.000 --> 00:06:05.000 你这里看到的组织截面 00:06:05.000 --> 00:06:08.000 是,实际上,你看到的是反射条 00:06:08.000 --> 00:06:11.000 这就像你在夜间看到一辆车一样 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 00:06:14.000 --> 00:06:16.000 你能看到组织下更深层的 00:06:16.000 --> 00:06:18.000 因为这个反光带是用丝做的 00:06:18.000 --> 00:06:20.000 你这里看到的,它和组织细胞所融合 00:06:20.000 --> 00:06:22.000 和人体融合 00:06:22.000 --> 00:06:24.000 不是件大事 00:06:24.000 --> 00:06:27.000 但是和自然融合才是真正重要的 00:06:27.000 --> 00:06:29.000 你有时间,有蛋白质 00:06:29.000 --> 00:06:31.000 有个像这样的丝质杯子 00:06:31.000 --> 00:06:34.000 就能毫无内疚的随手扔掉 00:06:34.000 --> 00:06:41.000 (掌声) 00:06:41.000 --> 00:06:44.000 不像塑料 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 00:06:47.000 --> 00:06:49.000 它是可食用的 00:06:49.000 --> 00:06:51.000 你能用这个打包食物 00:06:51.000 --> 00:06:53.000 你也能把它和食物一起烹饪 00:06:53.000 --> 00:06:55.000 它尝起来不是很好 00:06:55.000 --> 00:06:57.000 这方面我还是需要一些帮助 NOTE Paragraph 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 00:07:00.000 --> 00:07:02.000 丝,在自我结合阶段 00:07:02.000 --> 00:07:04.000 表现为生物态的虫茧 00:07:04.000 --> 00:07:06.000 如果你变动下方法 00:07:06.000 --> 00:07:08.000 当你倒入的时候加入一点东西-- 00:07:08.000 --> 00:07:10.000 加一点让丝液化的东西-- 00:07:10.000 --> 00:07:12.000 比如酵素 00:07:12.000 --> 00:07:15.000 或者抗体或者疫苗 00:07:15.000 --> 00:07:17.000 那自我结合阶段 00:07:17.000 --> 00:07:20.000 会保持这些加入物的生化功能 00:07:20.000 --> 00:07:23.000 这使得材料能作用 00:07:23.000 --> 00:07:25.000 和互相作用 00:07:25.000 --> 00:07:27.000 所以你先前考虑到的螺丝 00:07:27.000 --> 00:07:29.000 就能切实利用 00:07:29.000 --> 00:07:32.000 来固定骨头--把断裂的骨头固定在一起 00:07:32.000 --> 00:07:34.000 同时也释放出药物 00:07:34.000 --> 00:07:37.000 同时让你的骨头愈合,打个比方说 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 00:07:40.000 --> 00:07:43.000 我们研发出带有青霉素 00:07:43.000 --> 00:07:45.000 的丝片 00:07:45.000 --> 00:07:47.000 我们在60摄氏度下保存 00:07:47.000 --> 00:07:49.000 也就是140华氏度下, 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 00:07:52.000 --> 00:07:54.000 所以这个可以成为--- 00:07:54.000 --> 00:07:58.000 (掌声) 00:07:58.000 --> 00:08:00.000 这也成为太阳能冷冻骆驼的 00:08:00.000 --> 00:08:03.000 的潜在替换品 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 NOTE Paragraph 00:08:06.000 --> 00:08:10.000 这也是这个材料另一个独特的特性 00:08:10.000 --> 00:08:13.000 这个材料,它们可以根据设计来降解 00:08:13.000 --> 00:08:15.000 你这里看到的就是区别 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 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 00:08:21.000 --> 00:08:23.000 在下排的薄膜你所看到的 00:08:23.000 --> 00:08:25.000 是它释放出了在其内部的物质 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 00:08:28.000 --> 00:08:31.000 这就实现了一种可控的药物传输途径 00:08:31.000 --> 00:08:34.000 以及所有你所见到的设计 00:08:34.000 --> 00:08:36.000 对环境的融合 NOTE Paragraph 00:08:36.000 --> 00:08:39.000 我们发现过程真的是一个曲折的过程 00:08:39.000 --> 00:08:42.000 我们热衷与任何你想做的事情 00:08:42.000 --> 00:08:44.000 无论你是想换静脉还是骨头 00:08:44.000 --> 00:08:47.000 微电子学领域更加的可持续 00:08:47.000 --> 00:08:49.000 或者用被子和一杯咖啡 00:08:49.000 --> 00:08:51.000 然后顺手把它丢了也不会内疚 00:08:51.000 --> 00:08:53.000 也许用钱包来装你的药物 00:08:53.000 --> 00:08:55.000 运送到你体内 00:08:55.000 --> 00:08:57.000 或者穿越沙漠来运送它们 00:08:57.000 --> 00:08:59.000 答案也许就在丝茧中 NOTE Paragraph 00:08:59.000 --> 00:09:01.000 谢谢 NOTE Paragraph 00:09:01.000 --> 00:09:19.000 (掌声)