謝謝
我非常高興來到這兒
我想談談一個新的老材料
而且, 我們持續在此材料的研究中感到驚奇
這可能會徹底改變我們對於
材料科學與高科技的想法
也或許 繼續下去
能為醫藥與全球健康盡心力 也能幫助再造林
這是我們的大膽宣言
我會再多作說明的
這材料的確會有著好到讓人難以想像的特徵
它絕對是對環境永續的
製程只在水中與室溫下進行
隨時間控制 它是生物可分解的
所以你能看著它很快的溶解於水中
或是能穩定存在好幾年
是可食用 是可被植入人體
且不會造成排斥反應
它能在體內再組合
它也是科技產品
所以它能製作成微電子元件
或是光電元件
這材料
長的像這樣
實際上 這材料是透明的
成分就只是水和蛋白質
這材料是 絲
有點不同於
我們穿著的 絲
所以問題是 怎麼能再創造發明這
已存在5000年的東西?
發現的過程 也是來自自然界的啟發
我們讚嘆蠶寶寶
這隻蠶正在吐出纖維
蠶寶寶作的神奇事是:
它用的成分就只是它腺體中的
蛋白質跟水
製造出具有保護作用的特別堅硬物質
相當於科技纖維
像是Kevlar (防彈纖維)
利用紡織界常用
也是我們都知道與
熟悉的
逆向工程研究:
紡織界解開蠶繭
再利用絲編出迷人織物
我們想知道的是 怎麼從水和蛋白質
產生液狀防彈纖維 就是這天然的防彈纖維
重要的是
你要如何執行逆向工程
從蠶繭到腺體分泌
才到水和蛋白質 也就是我們確定的初始物質
這核心發現
來自於20年前
我有幸能共事過的一位同事
David Kaplan
我們有著初始物質
水和蛋白質 就是基本的構造
我們用這試著作出不同的東西
比如 像這個 薄膜
我門實際上利用蛋白質的優勢
這薄膜的製作方式
就是利用
蛋白質是非常聰明的
他們能自己找到位置作組合堆疊
製作方法很簡單: 拿絲的溶液 倒出
等著蛋白質作自行結合堆疊
撕下蛋白質就是這張薄膜
隨著溶液蒸發, 蛋白質會與其他蛋白質相觸
我剛剛強調這薄膜是具有科技性的
怎麼說呢?
它可以成為
典型的科技事物
像是微電子元件 與 奈米級科技的介面
這照片上的DVD光碟片
只是要表示一個重點
絲能夠將就各式表面的微妙形狀
換句話說他們能複製奈米級的特性
也就能夠複製
DVD上的資訊
我們能儲存資訊在水和蛋白質作成的薄膜
這是我們的嘗試 留下些訊息在這塊絲上面
就是這塊絲 訊息在這邊
像DVD般 可以用光學方式讀取
這需要一雙穩定的手操作
也是我為什麼選擇要自己在台上呈現給數百人看
來吧!
薄膜大部分是透明的
再來...
(掌聲)
最驚人的是
我的手真的能維持一定的穩定
當你認識了關於這物質的
這些屬性
你可以利用絲 作出許多東西
不只是透明薄膜
這物質可以長成許多型式
然後可以瘋狂一點, 作出不同的光學零件
或是作出 微菱鏡陣列
像是在運動鞋上的反光條
或作出美麗的東西
希望攝影機能看到這
你可以在薄膜上有三度空間的訊息
當角度對時
你可以看到一個全像顯示在這絲的薄膜上
也能做出其他東西
可以想像利用一個純蛋白質作光的傳導
所以我們做出光纖
絲是多樣的 能不只是光學用途
也能想出些不同的型式
舉例說 怕上醫院打針
我們可以做出微針陣列
螢幕上顯示著一根人類頭髮
對比的是 用絲作成的針頭
給大家一個實際大小的感覺
也能做大一點的東西
可以做齒輪 螺絲 螺母
以後可以在食品店買到
齒輪也能於水中運作
可以想成是另類的機構組件
可以用液態Kevlar 做出較硬的材料
以, 譬如, 取代周邊靜脈
或取代整跟骨頭
這裡有一些例子
小骷顱頭
我們稱它是迷你 Yorick (哈姆雷特中之人物)
(笑聲)
舉例 也能做成杯子
或是加點金 加點半導體元件
能做出貼在食物上的感應器
可以做出能被撓曲的
電子元件
或是你走在流行尖端, 可以是LED刺青
就如大家所見的 你可以用絲
在材料形式
作出不同的多樣性
但絲還是有些獨特的性質
我的意思是 為什麼要做出這些東西呢?
一開始我有簡單地說明過
蛋白質是可分解的以及不被排斥的
這裡是個人工器官的照片
絲具有生物可分解性或生物相容性 到底是什麼意思呢?
你可以將它植入體內又不必取出植入物
也就是說 之前看到的各形式
基本上都能被植入與取出
那些器官部分
可以利用反光貼布的特性
像是被車燈照到反光
所以當光線照射到器官
就能因反光看到器官的更深部位
因為反光貼布是用絲所做的
就可以整合到器官上
不只能應用到
器官植入人體
也能與環境保護結合
因蛋白質的成分 所以有著內部分解時鐘
一個絲作成的杯子
就能安心的丟棄
(掌聲)
不像保利龍杯
每天成為垃圾堆積
它是可食的
所以可設計成聰明的食物包裝
也能與食物一起烹煮
只是吃起來口感不佳
我需要些這方面的協助
但最最神奇的事是它是天然循環的
絲 在自行組合時
生物行為上像是蠶繭
所以如果改變配方時
加點東西進去
在液狀絲溶液加點東西進去
通常就是酶
抗生素 或是 疫苗
自行組合時
會保持這些摻雜物的生物功能
所以可以做成環境活性的材料
或是會對環境反應的材料
所以剛剛看到的螺絲螺母
可以真的用來
將骨折的骨頭鎖在一起
又能在骨頭痊癒期間
比如, 同時釋放藥劑
會是變成能攜帶於皮夾中, 而非存於冰箱中的藥品
像這個絲作成的卡片
有著盤尼西林的成分
我們將盤尼西林存放在攝氏60度
也就是華氏140度 的環境
盤尼西林的藥效可維持整整兩個月
就可以 ...
(掌聲)
就可以是背著太陽光電板以冷凍保存藥物的駱駝
的另一種解決方案
當然 最重要還是它應有的效果
所以這是它另一獨特的性質
它們能被設計成 可程式的分解
這裡顯現不同處
上方是設計成不分解
下方是設計成可水解
看到的就是下方的薄膜
會釋出內容
所以我們能重新獲得當初儲存的物質
所以就是一個可控制的藥物釋出
能再與週遭相結合
這些可以以上述的各種形式進行
所以我們發現的線索 也真的就是條線
我們全力要做出你們能想出的東西
是血管 或是骨頭
或是具永續概念的微電子元件
或是可安心丟棄的
咖啡杯
或是可放在皮夾的藥
送入體內
或是 帶著越過沙漠
這一切就是在這條絲線上
謝謝!
(掌聲)