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【央视新闻客户端】

家蚕表型多样性示意图
。

自膨胀蚕丝蛋白止血海绵。

家蚕基因和变异分布图 。

蚕丝蛋白生物双面胶
。

向仲怀（左一）指导学生进行实验。

以上图片均为西南大学党委宣传部提供

网友：最近看到新闻报道，蚕丝不仅能做衣服
，还能用来修复伤口，甚至制造“人工角膜” 。一只小小的蚕 ，原来有这么多神奇应用
。这背后有什么科学原理？

编辑：修复创伤时
，使用蚕丝蛋白制成的温和敷料，能加速愈合且不致敏；眼角膜严重受损 ，一种蚕丝蛋白基的“人工角膜 ”能被快速移植
，助患者重见光明……这些应用场景其实并不遥远。本期“院士讲科普
”，我们邀请中国工程院院士 、著名蚕学专家向仲怀 ，带大家了解现代科学视野中的家蚕 。

蚕丝蛋白：极具想象力的“智慧材料”

蚕丝
，质地轻盈、柔软
、光滑，具有良好的透气性和保暖性 ，被广泛应用于纺织、美容等多个领域
，具有极高的经济价值。

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也展现出广阔的应用前景
。

蚕丝为什么能用于医疗？这得从蚕丝蛋白说起。

蚕丝蛋白与人体的皮肤
、组织有非常好的生物相容性 。简单来说，把蚕丝贴在身上或者植入体内
，身体不太会把它当成“异物 ”来排斥，不容易过敏
。这一点 ，是很多合成材料无法比拟的。早在几个世纪之前
，蚕丝手术缝线已在临床上得到广泛应用 。

想象这样的场景：修复创伤时，用蚕丝蛋白制成的温和敷料 ，能加速愈合且不致敏；手术缝合线在体内自然降解
，无需拆线；甚至当眼角膜严重受损，一种蚕丝蛋白基的“人工角膜
”能被快速移植 ，助患者重见光明……这不是遥不可及的幻想
，而是可以期待的未来
。

作为自然材料，蚕丝蛋白能被人体安全地降解和吸收。因此 ，它在再生医学领域展现出很大的应用潜力
，并已被用于软骨、皮肤 、角膜等损伤组织修复的研究 。

基于同样原理，还有研究团队通过基因改造技术 ，拓展其在未来生物材料中的应用
。例如，蚕丝蛋白可制成神经导管
、血管支架等植入性医疗器械
，在体内逐步降解吸收，避免二次手术；在药物递送系统中作为载体 ，实现精准释放
，提高疗效；甚至凭借其柔性与生物相容性，用于可穿戴设备及人体植入式传感器。

家蚕繁殖快、成本低 ，结合基因编辑技术
，能低成本 、高效率地生产蚕丝蛋白 。或许，我们很快就能迎来家蚕“工厂” ，实现特殊功能蚕丝蛋白生产的商业化
。

家蚕基因图谱：类型全面的“遗传字典 ”

蚕丝蛋白为何那么多特长？如何能让这些特点继续“扬长
”？这个话题涉及家蚕基因研究。

家蚕这种昆虫很特别
，它是迄今为止唯一被人类完全驯化的昆虫 。古有伏羲“化蚕”
、嫘祖“教民育蚕 ”的传说，“蚕
”是中华文明的重要符号 ，蚕的应用早就与人类生产生活紧紧联系在一起。

20世纪初
，随着杂交蚕种技术的推广，许多地方蚕种因产量低、效益差而面临被淘汰的命运
。从经济效益来讲 ，杂交蚕种无疑最具优势；但从生物基因的角度来说，优良基因分散在各个地方蚕种里
，一旦地方蚕种消失，这些基因就再也无处可寻。

为了保护好 、研究好这种宝贵的生物资源 ，西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室经过几十年努力
，建立了一个“家蚕基因库” 。这座基因库已活体保存1200余种家蚕遗传资源，包含了超1.9万个家蚕基因 ，覆盖世界已知家蚕遗传变异的90%以上
，其中包括天然彩色茧
、高抗病性品种、特殊突变系等珍贵资源，是国内历史最久 、创新发现最多、世界上保存量最大和类型最全的家蚕基因库
。

这只是第一步。

2004年 ，我们团队绘制完成了世界上第一张家蚕基因组框架图
，也是我国科学家继完成人类基因组1%计划
、水稻基因组计划之后，为人类贡献的第三大基因组成果 。2022年 ，我们又前进了一大步
，完成了“千蚕基因组 ”计划，绘制出家蚕超级泛基因组图谱
。

这个成果 ，就像为家蚕编写了一部全面的“遗传字典”。过去，育种多依赖经验与运气 。如今借助这部“字典
”
，我们能精准查找控制蚕丝产量、强度 、韧性乃至降解特性等性状的关键基因，可以实现“按需设计”
。这也标志着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
，我们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
”

当我们的祖先凝视着家蚕，他们看到的也不只是丝线。

蚕的一生经历了卵
、幼虫（蚕宝宝）、蛹和成虫（蚕蛾）四个阶段 ，从“作茧自缚”到“破茧成蛾 ”
，充满戏剧性的过程，给予古人关于生命的无尽哲思 。

古人从蚕的生命循环中领悟生命哲学 ，今天我们从家蚕基因中探寻长寿的奥秘。

大家可能想不到
，家蚕的基因组中，有大约5500个基因与人类的基因是同源的 ，占了人类基因总数的30%以上
。这意味着，我们在蚕身上做的许多研究发现
，很可能对人类有直接的启示。

2024年，我们团队的代方银教授有一个重要发现：在家蚕体内找到了一个与寿命相关的关键基因——OSER1 。长寿基因FOXO负责叉头框蛋白O的生成 ，OSER1则是FOXO的靶基因
，叉头框蛋白O能够通过调节与衰老相关的基因影响寿命
。

通过实验，提高这个基因的活性 ，能显著延长家蚕的寿命。更令人振奋的是
，这个机制在果蝇 、线虫等其他生物身上也得到了验证 。

研究发现，90岁以上的长寿老人与年轻对照组相比 ，检测到OSER1基因中存在49个常见单核苷酸多态性（SNP）
，其中7个与长寿显著相关
。未来，家蚕可能成为研究人类疾病与衰老的“候选模型
”之一。这为我们研究抗衰老
、开发相关药物 ，提供了一个全新的靶点和思路 。同时
，家蚕的“蜕变重生”机制，可能为再生医学带来启示
。

从幼虫到蛹再到蛾 ，家蚕的一生，体内细胞会经历程序性重塑与再生。未来
，我们或许能从家蚕身上获取破解器官再生的密码，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 向仲怀 ，本报记者王欣悦采访整理）

《人民日报》（2026年01月24日 第 06 版）