小小家蚕，蕴含科学奇迹——院士科普解读其神奇应用

家蚕，不止是传统丝绸产业的主角，更在科学领域展现出诸多神奇应用。中国工程院院士向仲怀通过科普，带您读懂现代科学视角下的家蚕价值。

蚕丝蛋白：极具想象力的“智慧材料”

蚕丝质地轻盈、柔软，具有良好的透气性和保暖性，广泛应用于纺织、美容等领域，具备极高经济价值。鲜为人知的是，因其独特的生物相容性、可降解性，蚕丝在生物医学领域展现广阔应用前景。

蚕丝为何能用于医疗？关键在于蚕丝蛋白。蚕丝蛋白与人体的皮肤、组织有极好生物相容性，贴附或植入人体时，身体不易排斥，较少致敏。早前蚕丝手术缝线已广泛应用于临床。

想象这样的场景：修复创伤时，蚕丝蛋白制成的温和敷料能加速愈合且不致敏；手术缝合线可在体内自然降解、无需拆线；眼角膜受损时，蚕丝蛋白基“人工角膜”能快速移植，助患者重见光明……这些不是幻想，而是可期待的未来。

作为自然材料，蚕丝蛋白能被人体安全降解、吸收，在再生医学领域（如软骨、皮肤、角膜损伤修复）有潜力，还可通过基因改造拓展应用，如制成神经导管、血管支架等植入医械，或作为药物载体精准递送，提高疗效，甚至用于可穿戴设备与人体植入式传感器。

家蚕繁殖快、成本低，结合基因编辑技术，能低成本、高效率生产蚕丝蛋白，未来有望实现“家蚕工厂”商业化，大规模生产特殊功能蚕丝蛋白。

家蚕基因图谱：类型全面的“遗传字典”

蚕丝蛋白的特长源于基因，家蚕是唯一被人类完全驯化的昆虫，古有“化蚕”“教民育蚕”传说。为保护、研究家蚕资源，西南大学建立“家蚕基因库”，活体保存1200余种家蚕遗传资源，包含超1.9万个基因，覆盖世界已知家蚕遗传变异90%以上，含天然彩色茧、高抗病性品种等珍贵资源。

2004年，完成世界首张家蚕基因组框架图，2022年完成“千蚕基因组”计划，绘制出家蚕超级泛基因组图谱，如同为家蚕编写“遗传字典”，实现“按需设计”育种，从传统育种迈向基因设计育种的转变。目前，通过基因编辑技术，已培育出能吐天然彩色丝的家蚕，以及利用黑白卵色标记性别的新品种。以往培育稳定遗传特定性状的品种，往往需要数年时间，如今依据“遗传字典”可快速实现。

蜕变机制：循环不息的“生命启示”

家蚕一生经历卵、幼虫、蛹、成虫阶段，从“作茧自缚”到“破茧成蛾”，充满戏剧性，给予古人生命哲思。家蚕基因组中约5500个基因与人类同源，占比超30%，为研究人类衰老、疾病提供重要启示。2024年发现与寿命相关的关键基因OSER1，调节该基因可延长家蚕寿命，且在果蝇、线虫等生物身上验证，为研究人类抗衰老、开发相关药物提供新的思路和方案。家蚕“蜕变重生”机制，或为再生医学领域提供器官再生的启示，为治疗退行性疾病或损伤修复提供思路和方案。

（作者为中国工程院院士、西南大学教授，本报记者王欣悦采访整理）