AI視界深圳新聞網2026年7月28日訊（記者 王茜）蛹蟲草是一種麥角菌科蟲草屬真菌，俗稱“蟲草花”，是生活中常見的食材和藥材。神奇的是，蟲草花除了食用價值和藥用價值之外，它的菌絲還能運用在材料制造中。
7月25日，中國科學院深圳先進技術研究院定量合成生物學全國重點實驗室、合成生物學研究所鐘超團隊在《科學進展》（Science Advances）發表最新研究成果。團隊以蛹蟲草菌絲為結構底盤，建立了一個可成形、可加工、可功能化，并能保留生物響應能力的活體紡織材料平臺，并利用該平臺成功“織”成裙裝，有望為自適應、可持續的活體材料設計提供了新思路。
活的菌絲材料
傳統的紡織面料主要包括棉、麻、絲、毛等天然纖維，以及滌綸、綿綸等合成纖維。盡管天然纖維親膚舒適，但其生產往往受限于種植物、土地和水等自然資源，而合成纖維則依賴不可再生的化石資源，在自然環境中難以降解。
隨著生物合成與工程技術的發展，目前，不少菌絲材料被加工成片材布料、皮革材料甚至服裝原型。但目前菌絲面料摸起來普遍較脆、容易壞，存在厚度和結構不均、不同批次生產質量不穩定等問題。
為了找到理想的菌絲材料制造方式，鐘超團隊在實驗觀察中發現，蛹蟲草在液體培養中可以形成相對均一、富含纖維狀菌絲的菌絲球。這些菌絲小球在過濾和干燥后能自然連接成片。
“蛹蟲草并非在所有方面都優于其他真菌，但特別適合我們設想的材料制造方式，因為它不需要外部支架就能自成一個結構單元，且材料成型后還能保留生物活性。”論文第一作者、深圳先進院合成所助理研究員李柯解釋。研究團隊將蛹蟲草作為材料底盤，將這些菌絲球構建成形狀可控的二維、三維材料。為避免蛹蟲草菌絲制成的片材干燥后變脆，團隊還通過增塑處理使其變得柔軟，可折疊、裁剪和縫制。
研究顯示，用蛹蟲草菌絲制成的4條窄片扭成的細繩，可承載1千克重物，兼具柔韌性和結構強度；處理后的材料觸感則更接近柔軟的無紡布或輕薄的類皮革材料，也不帶以往菌絲面料中常有的“蘑菇氣味”。
實現多種生物功能
將蛹蟲草菌絲穩定地連接成片之后，如何借助其生物活性，讓材料具備更多的功能呢？研究團隊按照“結構底盤+功能模塊”的設計思路，對蛹蟲草菌絲制成的片材進行了“深加工”。
首先，他們引入工程釀酒酵母，使其穩定附著于菌絲網絡，并產生淺藍、紅、橙、深紫等顏色，同時不會明顯削弱材料的力學性能。
在定制化生長方面，借助蛹蟲草菌絲自身的活性，在適宜的營養和適度條件下，研究人員在菌絲片材的局部添加營養液，可引導菌絲按照預設區域生長并形成圖案；當材料出現較大缺損時，向受損區域填入新鮮菌絲球，可以讓菌絲再次生長，恢復其結構及表面功能。
在自清潔方面，在空氣中生成菌絲（氣生菌絲）的微觀結構，還可使材料表面呈現約145度的水接觸角，水滴可快速滾落，從而無需合成涂層也可實現疏水和自清潔。
在抗紫外線和可降解方面，研究團隊還開發出全新的功能模塊，使片材表面形成富含黑色素的氣生菌絲層，從而增強材料的紫外吸收和抗氧化能力。這表明，同一材料底盤可以通過組合不同微生物模塊，獲得可替換、可拓展的功能。更重要的是，材料在土壤中堆肥40余天后可接近完全降解，顯示了其在可持續材料方向的應用潛力。
用菌絲“織”裙子，活體材料設計新思路
團隊將不同顏色、不同表面功能的菌絲片材裁剪并縫制成了一條連衣裙，這條裙裝的主體由工程酵母參與著色的藍色菌絲片材組成，領部包含了營養誘導形成的菌絲圖案，裙擺則覆蓋氣生菌絲，以呈現特殊紋理和自清潔表面。
“這項研究的重點并不是為了做出一件裙裝，而是驗證一種活體材料的設計思路?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、深圳先進院合成所研究員鐘超表示，“以菌絲承擔結構功能，再將不同微生物作為可替換的功能模塊，可使材料在成形后繼續獲得環境響應、損傷修復和功能拓展能力。”
在應用層面，該材料可適用于可降解包裝、藝術紡織品和臨時展示材料等使用周期可控的場景，有望拓展至響應性紡織品、功能防護表面、環境材料以及部分生物醫學材料。
盡管研究團隊驗證了活體材料在多種使用場景下的可行性，但使用該材料制作的服裝尚無法直接穿著。未來，研究團隊將進一步探索該活體材料的可持續性應用、人體接觸安全性、耐濕性、耐磨性、耐洗性、透氣性、長期儲存穩定性等，并推動該材料的放大與標準化，優化和改造真菌底盤，使色素、抗菌分子或酶等功能由菌絲自身按需產生。
利用可編程真菌平臺制備真菌紡織成分制成的裙裝（研究團隊供圖）
利用可編程真菌平臺制成的藝術紡織品（研究團隊供圖）
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