在《蜘蛛人》系列电影中，蜘蛛侠不仅可以飞越屋檐和墙壁，还可以作为攻击敌人和拯救世界的武器。在现实世界中，蜘蛛依靠蛛丝来捕捉猎物和保护自己.每一根蜘蛛丝都蕴含着世界的无限奥秘，一直是科学家们着迷并渴望解决的自然之谜，可以说是仿生材料的一个热门且最古老的研究课题。
图//Pixabay蜘蛛丝具有极高的强度、延展性和韧性，重量极轻。——如果拿蜘蛛丝绕地球一圈，需要的蜘蛛丝总重量不到500克。最重要的是，对于科学家来说，蜘蛛丝是纯蛋白质，具有极高的生物相容性，不易产生人体免疫反应。它非常适合开发更多样化的应用，包括军事科学、医学生物技术、纺织、工业等。它是一种极具发展潜力的智能生物材料。
事实上，早在十几年前，理工学院生物医学工程中心(生物医学与医用材料研究所前身)就研究并将蜘蛛丝基础科学研究项目列为前瞻性科技项目之一。理工学院研究员杨正昌、东海大学生命科学系教授卓一民、国家辐射中心研究员徐火顺等人合作，利用同步辐射X射线衍射实验，对台湾省人脸上的蜘蛛丝进行研究，获得三大发现：
第一，蜘蛛丝耐热性高。当它被加热到200-300摄氏度时，蜘蛛丝的纳米晶体就会分解。
二、蜘蛛丝的粗细约为头发的十分之一，但其韧性是同重量钢丝的五倍，弹性是尼龙的三倍。
第三，蜘蛛丝的主要放射状骨架叫做拖丝。拖线的丝遇水，长度会收缩到原来的一半，但更有弹性，可以像橡皮筋一样拉，超过了大部分人造纤维。
利用基因工程，可以大量生产人造蜘蛛丝蛋白，并提供各种应用。(图/杨正昌提供)
蛛丝的强韧关键：蛋白奈米晶体
一根蜘蛛丝同时有两种蛋白质纳米晶体，一种是整齐的晶体，一种是不规则的晶体。坚硬的晶体与柔软的蛋白质体结合形成复合材料，强化了蜘蛛丝的硬度和韧性，甚至使蜘蛛丝吸收巨大的冲击能量，仅用极少量就能达到防弹效果，使防弹衣可以做得像t恤一样轻，与目前的防弹衣材料科维拉相比，
但是，蜘蛛是食肉动物，不能大量饲养。天然蜘蛛丝受到产量、制造工艺等因素的限制，产品研发和实际生产仍存在诸多瓶颈。因此，科学家将蜘蛛丝蛋白基因移植到山羊乳腺细胞、仓鼠、大豆、大肠杆菌或酵母基因中，通过基因工程生产大量蜘蛛丝蛋白，希望开发出与天然蜘蛛丝特征相似的仿生蜘蛛丝。
以台大生物系教授吴根成为例。他利用天然蜘蛛丝纤维作为生物医学工程材料，在蜘蛛丝表面重新组装蛋白质、酶、抗体等物质，赋予蜘蛛丝纤维全新的生化功能，应用于动物癌细胞系的纯化分离。他成功地将蜘蛛丝蛋白基因移植到大肠杆菌中，生产出大量蜘蛛丝蛋白作为仿生材料，用于各种应用。
高强度纤维已经广泛应用于我们的日常生活中。除碳纤维外，芳香族聚酰胺纤维以其优异的性能和多样的形态成为目前应用最广泛、产量最大的纤维，在国防、航空航天、汽车、能源材料等领域具有不可替代的地位。
如中心研究员庄、周哲民与远东新世纪公司合作，开发出一种新型聚酰胺纤维材料，具有强度高、重量轻、耐高温、耐化学腐蚀等特点，可应用于轻型飞机、大型机具的挂绳、海底电缆等工程。
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