菌丝做成的“活面料”,真能修补破衣服吗?
过去,人们会找针线或请裁缝来补破旧的衣服。
如今,材料科学提出了一个更大胆的设想:如果构成衣服的材料本身仍是“活”的,那么破损之后,能不能让它重新“长”好?
2026年,中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队在《科学进展》上发表了一项活体纺织材料研究。他们用蛹虫草的菌丝做成柔性材料,成型后仍保留一定的生命活性,因此这种材料能对养分作出响应、更新表面,也能在局部进行修补[1]。这并非把一块普通棉布变成生物,而是在制造阶段就换了一套原料和结构。
“自愈”由此有了科学依据,但有一点要说清楚:目前展示的还只是实验室材料和原型,并不是一件划破后不用处理、睡一觉就能恢复如新的日常外套。真正有意思的,是它究竟怎样修、能修到什么程度,以及让材料“活着”会带来哪些新的麻烦?
一、菌丝怎样变成一块“布”?
提起真菌,我们往往先想到看得见的蘑菇。其实,许多真菌还会长出细长、分支的菌丝,并由这些菌丝交织成网络。如果把可见的蘑菇类比为某个生长阶段的显眼结构,菌丝网络则更接近在背后持续伸展的基础部分。
在这项研究中,科学家选择了蛹虫草。据研究机构介绍,团队先获得菌丝团,再让其形成连续薄片,并用甘油调节材料的柔韧性[2]。甘油在这里承担的角色类似增塑剂,帮助材料在弯折时不那么僵硬,成形后的薄片更接近一种可裁剪、可组合的膜状面料。
不过,由菌丝制成并不意味着它就是“活”的。有一种制造路线,是利用菌丝长成结构,再通过处理终止其生命活动,留下稳定的材料。活体材料希望能走得更远,希望在获得可用结构的同时,保留细胞继续活动的能力。二者的区别,就像保留一段植物标本与养着一株植物,原料来源相近,后续行为却很不同。

图片由AI生成
可以把不适合继续生长时的状态通俗理解为暂时安静或冷却下来,但不能认为所有细胞都进入了完全相同、可无限期维持的休眠。材料的加工方式、含水状态和保存环境,都可能影响后续活性。对工程师而言,保留多少活性、维持多久、什么时候允许恢复生长,都必须变成可以测量和控制的指标,而不能只靠一个“活”字概括。
二、“自愈”不止一种,破洞也不会凭空消失
自修复材料并非近年才出现。一种经典思路,是提前把修复剂装进材料内部的微胶囊。裂纹经过时,胶囊破裂,修复剂流入裂缝并发生反应,把裂面重新黏合,2001年发表于《自然》的聚合物复合材料研究就展示了这种机制[3]。
此外,还有材料依靠可重新建立的分子间作用从而让受损界面接触后再次连接。2008年的一项超分子橡胶研究,就利用氢键等作用构建能够修复的网络[4]。这种路线更像许多细小的连接点松开后重新扣合,不必依赖预先储存的胶囊。
而活体菌丝带来的则是另一个可能性,即借助生长制造新的结构。已有研究将含菌丝的水凝胶进行三维打印,观察到菌丝跨越缝隙、连接受损区域,还把这种材料用于软体机械夹爪的表面层[5]。这里的修复不仅是原有界面重新黏住,也可能包含新的菌丝网络生成,但生命活动需要原料和适宜环境,不会违反物质守恒。

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回到蛹虫草面料,原始论文实际区分了几种过程:
① 补加菌丝团可以填补局部缺损;
② 水辅助的界面连接涉及分子间作用;
③ 在获得养分及合适条件后,菌丝还能重新向表面生长[1]。
表面更新、裂口接合、缺失部分的补料修复,不应被混成一项无所不能的能力。假设有三种程度不同的损伤,即表面擦掉一层、划开一道细缝、整块面料被剪走,所对应的缺失结构并不相同,需要的修复条件自然也不同。对于第三种情况,即使采用活体路线,也要回答新增材料从哪里来、怎样填满空间、如何与原来的部分接牢。
修复是否成功的标准,不能只看裂缝是否消失,因为轻拿不散架与反复拉扯后依旧稳固结实是不同的概念;外观恢复与透气性、颜色、防护性能恢复也不能混为一谈。将来一件真正的自修复衣服需要报告的,应是修复后的强度、能承受的循环次数和功能保留情况,而不仅是修补前后的对比图。
三、会不会在身上长蘑菇?还能正常机洗吗?
假如衣服有生命,肩膀上突然冒出几朵蘑菇是最容易让人想到的画面。
菌丝生长与形成完整子实体并不是同一件事,后者需要相应的生物学和环境条件。因此,保留活性不等于穿着时必然长出可见的蘑菇。反之,也不能仅凭这个解释,就保证材料在所有温度、湿度和使用环境中永远不会出现失控生长。
需要防范的不只是面料原本使用的菌种,问题是衣物接触汗液、皮屑和环境微生物后会形成怎样的微小环境呢?原有菌丝能否保持预期状态?其他微生物会不会进入并繁殖?长期贴肤是否造成刺激或过敏?这些问题需要针对最终产品评估。具体而言,某种真菌有食用或工业培养的历史,不等于含活细胞的复合面料已经通过长期穿着的安全验证。
至于能不能水洗,目前仍未有定论,论文明确指出,耐洗涤、耐磨耗、透气性和穿着舒适度等指标仍需进一步系统评估[1]。研究中接触过水,并不等于经受了洗衣机里的揉搓、洗涤剂、漂洗和脱水,更不等于能够反复热烘。我们熟悉的洗护条件,恰恰可能改变菌丝活性和材料结构。
这让设计目标体现出一种平衡之美:平时要耐汗、耐湿、尺寸稳定;需要修复时又希望容易被唤醒;报废以后还希望能够降解。工程师必须为不同阶段设置不同条件。将来若有面向消费者的产品,清楚的保存方式、修复方法、使用期限和报废说明,可能与衣服本身同样重要。
结语
衣服“自愈”的未来,更可能是一次有条件、可操作、能验收的修补,而不是童话式的自动复原。感情能否“破镜重圆”,材料科学无法作答;它正在尝试改变的,是我们对待物品的习惯从坏了就扔变成先看看还能怎样修。
参考文献
[1] Li K, An B, Zhang J, et al. A programmable fungal platform for engineered living textiles[J]. Science Advances, 2026, 12(30): eaed6937. DOI: 10.1126/sciadv.aed6937.
[2] 中国科学院深圳先进技术研究院. Science Advances:定量合成生物学全国重点实验室钟超团队开发可编程真菌活体纺织材料平台[EB/OL]. 2026-07-25. https://cxqjzx.siat.ac.cn/siat/2026-07/27/article_2026072711105244797.html (访问日期:2026-09-20).
[3] White S R, Sottos N R, Geubelle P H, et al. Autonomic healing of polymer composites[J]. Nature, 2001, 409(6822): 794-797. DOI: 10.1038/35057232.
[4] Cordier P, Tournilhac F, Soulié-Ziakovic C, et al. Self-healing and thermoreversible rubber from supramolecular assembly[J]. Nature, 2008, 451(7181): 977-980. DOI: 10.1038/nature06669.
[5] Gantenbein S, Colucci E, Käch J, et al. Three-dimensional printing of mycelium hydrogels into living complex materials[J]. Nature Materials, 2023, 22(1): 128-134. DOI: 10.1038/s41563-022-01429-5.
作者:周法戎,中国科学院过程工程研究所,博士研究生
审核老师:张凤娇,中国科学院大学,化学科学学院,教授,博士生导师



































