以生物學為理論基礎和研究依據的生物技術是一門既古老又新興的綜合性學科。它以生命科學為基礎，結合運用其他基礎科學的科學原理，采用先進的科學技術手段，研究生物生存生長方式并利用微生物、動植物體，按照預先設計對相關物質或原料進行改造加工，為人類創造出適應環境變化、社會發展所需要的新產品或實現某種針對性強的研發目標。生物技術研究運用的途徑主要包括釀造技術、發酵技術和現代生物技術?，F代生物技術以仿生工程、基因工程、細胞工程、酶工程為代表，它和古代利用微生物的釀造技術和近代的發酵技術既有發展中的聯系，又有質的區別。古代的釀造技術和近代的發酵技術只是利用現有的生物或生物機能為人類服務，而現代的生物技術則是按照人們的意愿和需要，創造全新的物質類型和機能，或者改進現有的生物類型和生物機能，包括改造人類自身，從而造福于人類。進入 21 世紀后，世界生物技術研究與運用呈現出勃發之勢，對于相關行業新材料研發和可持續發展起到拓展性作用，紡織服裝產業也不例外。

1 生物技術在紡織服裝行業的衍進

生物技術在紡織服裝行業的衍進可用圖表一表現出來。所謂仿生技術是指利用仿生學原理，通過了解生物的結構和功能，效仿生物特殊本領與功能，而設計研發出新材料，能解決人類現實生活中碰到的難題或推進技術進步，不斷提高生活質量。仿生學是在上個世紀中期才出現的一門新的邊緣科學?！胺律币辉~是由美國科學家 J·E·斯蒂爾于 1960 年發明的。他將拉丁文 bios（意思是“生命方式”）和 nlc（詞尾，意思是“具有？？的性質”）組合在一起，成為一個新詞。在紡織行業，仿生技術運用可以生成智能、功能性和超能型三大類材料。

所謂生物質材料是針對煤炭、礦石、石油等化石類資源而言的。全世界現有化石資源貯備有限，且再生性差，總有一天會枯竭。因此，自然界中可再生的生物物質又重新被人所重視。在自然環境中，一些動植物的派生物質或廢棄物質，乃至某些微生物都是生物質材料的來源。利用生物技術可以將一些廢棄或殘留的生物質進行分解、改性、改形，再經過加工形成另一類新型的實用性強、能滿足人類生活需求的材料。生物質材料有傳統和現代之分，在紡織行業，應該說棉、麻、絲、毛類纖維屬于傳統的生物質材料，而牛奶、大豆、玉米、萊賽爾、莫代爾、竹乃至甲殼素等新近研發的纖維則應歸入現代新型生物質材料范疇中。在紡織行業，現代生物質開發可以生成再生性強和再利用性兩大類材料。

隨著社會、生產需要和科學技術的發展，從 20 世紀 50 年代以來，人們已經認識到生物系統是開辟新技術、新材料的主要途徑之一，并自覺地把生物界作為各種技術思想、設計原理和創造發明的源泉。人們運用化學、物理學、數學以及建立技術模型等方式對生物系統開展深入的研究，并通過生物學家和工程師們積極合作，努力將從生物界獲得的知識用來改善原有的或創造新的材料或工程技術、設備。短短幾十年，它的研究成果已經非?？捎^。生物技術向縱深發展開辟了獨特的途徑，也就是向生物界索取創新思路和創新手段，它大大開闊了人們利用自然物質的眼界，顯示了極強的生命力。

2 仿生技術與服用新材料研發

當前仿生技術的運用已在紡織服裝領域取得了初步成果，有效地擴展了服用材料的功能。譬如：受到植物果實--松果的啟發，英國倫敦藝術大學時裝學院與巴斯大學的研究員研制出一種具有排濕調溫功能的智能衣服面料，這種仿松果衣料取材于羊毛，并分為兩層結構，表面為尖狀吸水層，尖條之間相隔只有二百分之一毫米，根據人體微環境的細微變化，這種尖狀物會像松果鱗葉一樣自動開合。當穿著者體溫升高和排汗增加時，感應到水氣的尖狀物會自動打開透氣，容許外面的空氣進入降溫；而當穿著者停止流汗后，服裝內外部溫度和濕度平衡后，尖狀物便會閉合，阻止空氣進入。這種仿生服用面料大大增加了穿著舒適度。再如：通過模仿會改變皮膚顏色的南美蜥蜴，美國康涅狄格大學副教授雷格？佐青發明了一種會根據環境條件變化色彩的服用面料，這種面料采用“電致變聚合物”的纖維織成，其化學鍵中的電子可以吸收不同可見波長的光線，并可以依據所施加的電場改變顏色。用這種布料制成的服裝，不僅具有一定隱身功能，還可以根據穿著者的心情用微型控制器來調控服裝的顏色，增加穿著的愉悅感。

另外，紡織科技工作者從荷花葉子“出淤泥而不染”的特點受到啟發，研發出“拒水自潔式”服用面料。他們利用納米材料和技術進行處理，令布料表面產生一種類似荷花葉子表面所具有的“拒水、抗污染”的細微矗立的絨毛結構，可以有效地防止水滴、污物粘附，從而達到“干爽、自潔”功能，減少服裝洗滌保養次數，有利于節約資源和環境保護，成為易護理功能型面料的代表。紡織科技工作者還通過分析蜘蛛吐絲成分，研制出強度超高的“蛛絲”纖維，用這種纖維織成布料，既輕盈又堅韌，是很好的防彈衣面料，也成為超能性纖維的代表。通過研究發現，北極熊的毛呈中空管狀，能夠吸收陽光，而皮膚則有具有一層積蓄貯藏熱量的物質，由此產生的“吸熱、貯熱”功效，大大增強了北極熊的自身保暖功能，于是紡織科技工作者根據仿生學原理，研發了一種類似北極熊皮毛的“蓄熱型”保暖服用面料，大大提高冬季服裝持續保暖的功能。

上述介紹的一些事例表明，利用仿生技術不斷提高服用材料性能，積極擴展滿足人類穿著使用需求的功能，在紡織服裝行業技術創新研發方面是大有可為的。

3 生物質技術與服用新材料研發

在再生性強方面，或許竹纖維及面料最具代表性。研究結果表明，竹子是地球上生長速度最快的植物，生長過程中不需化肥和農藥，耗水量也不多，可以防止水土流失，并且能夠抵抗洪水和干旱。在相同空間內，竹子能比普通樹木、植物多制造 30%的氧氣，因而有助于減緩全球氣候變暖。因此，竹纖維是一種更為“低碳”紡織原材料。竹纖維具有良好的透氣性、瞬間吸水性、較強的耐磨性和良好的染色性等特性，同時又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外線等功能，經過適當的加工處理，竹纖維比棉纖維更柔軟，與真絲和羊絨的質地相似。專家指出，竹纖維是一種真正意義上的天然再生性強的綠色纖維，目前已經在行業內研發、推廣。竹纖維的形成有兩種途徑：一種是“竹原纖維”,它是采用物理、化學相結合的方法制取。制取過程為：竹材→制竹片→蒸竹片→壓碎分解→生物酶脫膠→梳理纖維→紡織用纖維；另一種是“竹粘膠纖維”,它包括竹漿纖維和竹炭纖維兩類。竹漿纖維是將竹片打成漿，然后將漿制成漿粕，再通過濕法紡絲制成，其制作加工過程基本與其他粘膠相似，但采用這種方法加工，竹子的天然特性會遭到破壞，纖維的除臭、抗菌、防紫外線功能明顯下降。竹炭纖維是選用納米級竹炭微粉，經過特殊工藝加入粘膠紡絲液中，再經過近似于常規紡絲工藝紡出的纖維產品。在再利用性材料方面，目前以萊賽爾纖維及面料最為突出，堪稱為 21 世紀的第一綠色纖維。

萊賽爾（Lyocell）纖維，俗稱“天絲”,它以針葉樹種的樹皮為原料，這種天然植物在自然界中取之不盡用之不竭。生產過程無需進行化學反應，所用溶劑無毒，且回收率高達 99.7%,節能、環保，且可循環利用。作為一種全新的紡織服裝面料，萊賽爾纖維于 20 世紀 90 年代中期在歐洲問世，被譽為近半個世紀以來人造纖維史上最具價值的產品。它不僅具有天然纖維棉花所具有的舒適性、手感好、易染色等特點，還同時具有滌綸的“強度”、毛織物的“豪華美感”和真絲獨特的“滑爽觸感”及“柔軟垂墜”等特點。無論在干或濕的狀態下，萊賽爾纖維均極具韌性，在濕的狀態下，它是第一種濕強力遠勝于棉纖維的纖維素纖維。另外，由于萊賽爾纖維采用百分之百純天然原料，加上助劑可回收式環保、清潔的制造流程，形成了傳統粘膠纖維生產所不具備的環保優點，讓人們的穿衣方式更加體現保護自然環境和以自身健康安全為本，完全符合現代綠色環保消費需求。萊賽爾纖維的另一大特點是可以純紡，也可與棉、毛、絲、麻、化纖、羊絨等其他纖維混紡交織，適用于各類紡織機織、針織紗線與織物的研發。

此外，利用生物技術，從類似于蝦蟹外殼、麥秸稈、香蕉皮、咖啡渣等各種生物廢棄物中提取紡織纖維和材料，也屬于再利用性材料開發范疇。

4 生物技術未來在紡織行業中的研究應用

2013 年 9 月 12 日，美國國會圖書館舉辦了一次有關如何確保人類文明持久性的研討會。在這次會議上，數位美國國內頂尖學者和未來學家預言了未來世紀可能出現的五大科學幻想，其中就包括仿生世界--生物學進一步復興。從紡織服裝行業自身的技術進步和創新需要出發，我們應當對此加以關注，因為方興未艾的生物技術可能會對行業今后技術創新發展有密切的關聯。

未來，生物化學品及生物質紡織品應當成為紡織服裝行業技術創新、產品創新應用研究發展的方向和重要內容。所謂生物化學品是指依靠生物物質，采用物理及化學方式演化而成的環境友好、無害及可持續發展的化工產品，在紡織服裝生產領域多用于印染、整理和深加工方面；而生物質紡織品則是指通過采用動植物再生強特點或廢棄物質乃至有益菌種研發的綠色紡織品。它們均在安全、環境友好及可持續發展方面具有比較突出的優勢。

無論是生物化學品，還是生物紡織品的研發，都離不開生物技術運用。因為如果要利用動植物，乃至微生物等各種生物物質，就必須了解其生存條件需求，認識其生長、運動規律，掌握其構造、特點，尋求其可利用的長處，以及培育、加工、處理的可行性方式與手段。所以，生物技術在生物化學品及生物質紡織品的研發和成果化推進過程中，將是必不可少的，具有重要應用價值的技術，需要認真把握。毫不夸張地說，生物技術在紡織服裝行業的推廣運用，關乎到整個行業的綠色、環保和可持續發展，其重點研究方向已經成為世界性紡織科技的前沿問題。

5 結 語

綜上所述，服用新材料多樣化的開發，主要還是依賴于科技進步與創新，而注重類似仿生學、生物質技術等前沿科技研發方式，就能夠激發創新思維，增添創新手段，爭取研發出更多新功能、新創意的服用材料，并通過推廣應用，更好地滿足人民提高生活質量和美化生活的需求。

在利用生物技術方面，紡織服裝行業已經有所收獲，未來還須不斷探索和深入研究。要通過把握“生物技術運用普及”的發展趨勢，重視基礎性研究，重視民用推廣，要加強與生命科學、計算機設計、信息工程以及物理、化學、生物學等學科的聯手，并注重產學研用等方面的交流與溝通。以此而論，紡織服裝行業在繼續利用生物技術方面，一定還會有新的更大的突破。

參考文獻

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