如果貝殼是個人，TA一定很黏人

孫亞飛

松鼠名片

點石成金，上天入地，殺人無形，妙手回春——說的不是我，只是我的專業而已。免費兜售一點化學小常識，談的是火藥農藥毒藥醫藥，講的是黃金白銀青銅黑鐵，品的是酸甜苦辣人生百味。

漫步在礁石林立的海邊，很容易便能注意到一個現象，那就是礁石上布滿了貝殼，它們堅強地粘附於石塊之上，雖強風巨浪也奈何不了其分寸，很多貝殼即使已經死去，也依然保持著生前的姿勢，於是後來者只好疊在它們的屍體上，為了繁衍生息而繼續附著。

海邊礁石上粘得很牢固的貝殼。圖片來源：jandan.net

這實在是一種非常了不起的能耐。試想，我們室內的牆紙，沒有風吹日晒，只是趕上梅雨季節的潮濕天氣，往往就會出現翹邊，因為普通的粘合劑實在無力抵抗水的侵蝕。如果這樣對比，那我們就不難想像，擠在礁石之上的那些貝殼是何等神奇的生物了。

於是很多年以來，科學界都對貝殼展示了濃厚的興趣，試圖向它們學習取經，從而也能造出同樣的粘合材料，哪怕是在水中都能具備極強的附著力。

1981年，赫伯特·威特（J. Herbert Waite）等人在對貽貝進行了深度研究後，終於率先揭示了其中的奧秘，並將成果發表在了《科學》雜誌上。

強大附著力：

來源於貽貝的足絲

貽貝是我們餐桌上極為常見的美味，我國不少地區將其稱之為海紅，營養價值豐富。它們吸附在岩石之上，依靠的是一種被稱為「足絲」的器官——顧名思義，這是一種具有「足」的功能而外形像「絲」的部位。當貽貝的一些液體分泌物透過足絲孔流出殼體之外時，在海水的作用下，這些液體的分泌物便會發生固化，並形成足絲吸附到岩石上。

這個過程其實不難發現，但讓人費解的是，為什麼貽貝的這些分泌物可以如此快速地固化？而又是什麼原因，造成它們固化之後有著超強的粘合力？

威特和他的同事經過研究發現，這貽貝的足絲中，有一類很特殊的蛋白質，暫且就命名為足絲蛋白（Mussel Foot Protein，Mfp）吧，這種蛋白具有極強的韌性，也是強大附著力的來源。

多巴：

貽貝足絲堅韌有力的關鍵因素

進一步分析發現，賦予這些蛋白質特殊性質的，是一種不太常見的氨基酸，全名是3,4 – 二羥基苯丙氨酸。這個名稱不怎麼好記，於是學術圈乾脆用首字母將其簡化成了DOPA，中文就翻譯成了「多巴」。因為在偏光儀中，這種生物活性的氨基酸會呈現左旋的特點，故而又被稱為左旋多巴或L–多巴。

其實多巴對我們而言既陌生又熟悉，儘管它不是人類必需的氨基酸，但它的衍生物——多巴胺卻是掌管我們人體快感的鑰匙，它在大腦中的遊走，可以左右我們的情緒。2000年，發現這一現象的阿爾維德·卡爾森（Arvid Carlsson）因此而獲得了當年的諾貝爾生理與醫學獎。

實驗證明，多巴就是讓貽貝足絲堅韌有力的關鍵因素，多巴的含量越高，相應的蛋白質附著力也會更強。足絲與岩石直接接觸的部位被稱為足絲盤，而構成足絲盤蛋白質的每五個氨基酸中，就有超過一個是多巴。

這一發現立即在科學界引發轟動，很多人在驚嘆多巴的神奇力量之餘，也在嘗試分析多巴賦予貽貝附著力的原理究竟為何。不過，直到現在，學界對於這一問題的解答並不算完美，很大程度上不過是通過已知的結果去倒推緣由而已，而真實的理論還和這些貽貝一起，埋藏在海水之中等待發掘。

牢牢粘在物體表面的貽貝。圖片來源：radio-weblogs.com

多巴聚合物：

向貝殼學習的智慧結晶

不過，這對於實用派來說不是什麼問題，在他們看來，當前最重要的事情還是先學會貽貝的這一看家本領，用多巴去開發一些仿生材料。

還別說，這條路徑倒是很有前景。人工合成的多巴聚合物，與貽貝的足絲蛋白相仿，不僅粘合力驚人，同樣也是不懼怕水，更關鍵的一點是，這種人工材料不同於常規合成的粘合劑，而是具有很好的生物相容性，換句話說，就是它們在動物體內不會出現排異性。

結合這三個關鍵特徵，多巴聚合物目前最有潛力的應用方向大概就是移植到人體體內的粘合材料了。也許在不久的將來，它們就將正式進入臨床醫用，這些不起眼的貽貝正在教會我們怎麼去更好地完成手術。

更有意思的是，我們請的這個貝殼「老師」還教會了我們對付它們的辦法。我們知道，游弋在海洋中的艦船，其實是飽受貽貝之苦的，因為貽貝和它的小夥伴們總是喜歡吸附到船底，給艦船的正常行駛帶來很多麻煩。過去，為了緩解這個問題，人們只能給船底刷上劇毒的塗料，讓貝類一旦吸附便會痛苦地死去，但這個辦法對海域來說也是巨大的污染。而現在，有了多巴作為原料，我們可以開發出一種全新的粘合劑，將一些光滑無比的防污塗料粘接到船底上，這樣貽貝們便無法吸附，而只能回頭去找礁石談心了。

總之，通過向貝殼學習，人類的粘合技術也出現了一次質的飛躍，這也可以稱得上是仿生材料發展史上的一座里程碑了。

編輯、排版：小嵐歐歐

題圖來源：www.58pic.com

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