作者： 艾略特·肯纳森
来源：美国国家公共广播电台健康新闻
编译：张文思，美国堡垒军事学院学生
医生们正在修补新一代医用粘合剂、胶水和胶带，而不是针头和螺钉。
他们从哪里来？水生牡蛎，海洋蠕虫和石蛾，生活在美国各地的溪流和裂缝之间的昆虫，经常被用作钓鱼的诱饵。
今天，医生使用在体外使用良好的医用粘合剂，防水绷带附着在干燥的皮肤上，并且它们持续一段时间，某些品牌的液体粘合剂，如"超级胶"和"疯狂胶"，含有所谓的氰基丙烯酸酯化合物，可增强水中的耐腐蚀性。
然而，医疗工程师面临的真正挑战是制造能够牢固地附着在水中物体上的粘合剂。
"通常，我们制造的粘合剂在水下保持稳定的性能。尼古拉斯·阿什顿（Nicholas Ashton）是美国犹他大学（University of Utah）生物工程专业的博士生，"无法保持粘合剂的形状"。"
人体的百分之六十由水组成，我们身体的内部就像一个流动的鱼缸，医生传统上因为化学粘合剂的敌意而机械地修复骨骼并缝合内部组织。
"当你第二次走进身体时，他会彻底改变比赛。阿什顿说。
在最近的石蛾世界中，生活在溪流沿岸的昆虫分泌防水粘液来筑巢，在幼虫中，这位勤奋的建筑师使用鹅卵石和双面胶水来建造一个小管状巢穴。这一切都是在水下完成的。这种胶带状粘液是由下颌的一对腺体分泌的丝质物质。
由于这种丝滑的物质，巢不仅防水，而且足够坚固，可以承受体重和幼虫的多次冲击。
"这是一盘很棒的磁带。Russell Stewart说，他是犹他大学材料科学的工程师，目前正在研究石蛾分泌的粘性细丝。
这种筑巢从石蛾孵化开始。
"当他们筑巢时，他们是有选择性的。他是加州大学伯克利分校（University of California， Berkeley）的环境昆虫学家，戈瑟·门德斯（Gosser Mendes）说。
"在仔细挑选了第一块鹅卵石（也是基石）作为巢穴后，石蛾小心翼翼地将石头粘在一起，一步一步地塑造巢穴。
加利福尼亚州是大约400种石蛾的家园，世界各地分布着15，000多种，全部使用类似的丝质粘液。
任何粘液，包括这一种石蛾，都有两种基本成分，科学家们解释说，一层是光滑的带状层，或背层。另一层是粘稠的胶水层，从材料的角度来看，石蛾的粘液在两个部分都很突出。
虽然其机理尚不清楚，但胶层部分由复杂的聚合键组成，这些键在物理和化学上是相连的。这种粘合剂将取代水作为石头的接触面，并允许两种物质的组合。
有趣的是，与大多数胶水不同，这些胶水在干燥和光滑的表面上效果更好，石蛾的胶水更好地结合在淤泥堆积的表面上，这些表面已被流水和细菌腐蚀。
科学家表示，与其他深入研究的粘合剂生产商（如海参和贝类）不同，飞蛾的粘合系统将为研究人员提供一个不寻常的水下粘合剂研究方向。
石蛾的带状部分的粘丝是有弹性的，就像橡皮筋一样。粘性电线可以将其原始长度延长两倍，并恢复到原始状态。但与橡皮筋不同的是，石蛾的粘性电线恢复到原始状态的速度很慢。这种丝状纤维吸收了另一种石头振动带来的巨大力量，斯图尔特解释说。
鉴于幼虫具有挑战性的生活环境，这种粘合剂"灰色"增强了鹅卵石巢的坚固性。斯图尔特用地震的例子来打个比方："如果你考虑建造一座用砖块和石头做成的房子，它就会很脆弱。他解释说："你不想住在加州的石头房子里，如果地震来临，它会坍塌和倒塌，但如果粘在房子上的砂浆是有弹性的，它就不会坍塌。"
在这种比较中，蜘蛛网更具弹性，但它不耐用。如果昆虫破坏了蜘蛛网，它必须重新编译蜘蛛网。（蜘蛛也会在水下失去弹性）。
模仿石蛾粘性电线的研究仍处于起步阶段，在化学模型的帮助下，Stewart和他的同事们能够逆向工程开发一种适应水的初始版本的胶水，可以固化并保持韧性。有一天，类似的化合物可以在体内用于修复软组织，如器官和跟腱，甚至硬组织，如牙齿或骨骼。
最终，幼虫用称为"帽子石"的鹅卵石密封巢的顶部，并用额外的粘合剂加固其内部。
像它们的亲戚，如蝴蝶和飞蛾，生活在2.5亿年前的陆地表面一样，幼虫经历蜕变并成为有翅膀的成虫。
这个过程往往占据了想象力。
本文和视频由Deep Look，KQED和PBS Digital Studios在Field Life Film Series中制作，Lisa Porter报道。