中国科学家用菌丝“织”出全球首条活性自愈连衣裙：可天然着色、自清洁、埋土 40 天降解

IT之家 7 月 29 日消息，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利用蛹虫草菌丝开发出一种具备生命活性的可编程纺织材料平台，并成功制成一条连衣裙。相关成果已于 7 月 25 日发表在《科学进展》（Science Advances）上。▲ 蛹虫草菌丝组装形成柔性活体片材示意图传统纺织面料主要分为棉、麻、丝、毛等天然纤维和涤纶、尼龙等合成纤维两类，前者生产依赖土地和水资源，后者原料来自石油且难以自然降解。此前已有研究者尝试用菌丝制作织物，但为材料定型需经高温干燥或化学交联处理，菌丝体在此过程中失去活性，所得材料质地偏脆且带有明显气味。研究团队发现，蛹虫草在液体培养中可形成大小均匀的“菌丝球”，这些菌丝球保留了生物活性，可作为模块化构建单元进行收集、塑形和重新组装。将菌丝球过滤、干燥后，相邻菌丝依靠自身网络自然结合成连续片材，再经甘油增塑处理，最终得到的片材手感接近无纺布或轻薄皮革，可折叠、裁剪和缝制。用四条窄片扭成的细绳可承载 1 千克重物。▲ 工程酵母着色研究团队按照“结构底盘 + 功能模块”的设计思路，为材料赋予多种功能。通过引入工程酿酒酵母并使其稳定附着于菌丝网络，布料可呈现浅蓝、红、橙、深紫等颜色，无需化学染料。由于材料保持活性，在破损处滴加营养液即可引导菌丝再生修复。气生菌丝特有的微观结构使材料表面水接触角达到约 145 度（IT之家注：水接触角大于 90 度即表明材料表面具有疏水特性），水滴可携尘滚落，实现无需涂层的自清洁。废弃后埋入土壤约 40 余天可接近完全降解。▲ 由不同功能菌丝片材组装而成的裙装原型团队将不同颜色和表面功能的菌丝片材裁剪缝制成一条连衣裙。论文第一作者、深圳先进院合成所助理研究员李柯表示，蛹虫草并非在所有方面都优于其他真菌，但特别适合该团队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，且成型后仍保留生物活性。研究团队指出，制作这条连衣裙并非为了即时商业化，而是为了验证“活体材料”设计范式的可行性。当前该材料在规模化制造、耐磨性、耐洗性及人体接触安全性等方面仍需进一步优化。从长远来看，该技术在环保包装、艺术纺织品和临时性展示材料等领域具备应用前景。IT之家附论文地址：https://doi.org/10.1126/sciadv.aed6937