俞书宏2016science 俞书宏登《Science》:实验室里“长出”的珍珠母

2017-07-07
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文章简介：反观自然界中珍珠母的形成过程,贝类首先在外套膜和贝壳内壁的生长面之间的腔体内用特定有机材料构筑层状框架结构,层间填满富含蛋白质的胶状物质,然

反观自然界中珍珠母的形成过程,贝类首先在外套膜和贝壳内壁的生长面之间的腔体内用特定有机材料构筑层状框架结构,层间填满富含蛋白质的胶状物质,然后在层间不断富集碳酸钙并使其矿化,最终形成坚硬而不失韧性、成分简单却流光溢彩的珍珠母层。

俞书宏团队在实验室里巧妙地模拟了这个过程。他们首先通过取向冻结和乙酰化转化的方法,用与天然贝壳中完全相同的有机材质搭建出类似的层状“框架”,并置入人工“腔体”中。不同于自然界中贝类花费数年时间不断分泌该有机物质并使碳酸钙其在框架上矿化,俞书宏团队设计了一个“循环系统”,即通过一台作用类似于人体的心脏的蠕动泵,不断向腔体内的框架里泵入饱和碳酸氢钙溶液,同时带出反应后的残余废料,在两周内就能“复制”珍珠母长达数年的自然形成过程,速度超其百倍。