蜘蛛丝是一种极为迷人的生物材料，其强度是钢的5倍，延展性是目前最好的人工纤维的3倍。然而，迄今为止，科学家尚未成功复制这种超级纤维。德国慕尼黑工业大学（TUM）和拜罗伊特大学的研究人员通过研究揭示了蜘蛛如何由蛛丝蛋白生成这种长、高稳定性和高弹性纤维的秘密。他们的研究成果发表在2010年5月13日的《自然》（Nature）杂志上。

蛛丝主要由蛛丝蛋白组成，这些蛋白是由数千个长链氨基酸分子构成的。X射线分析显示，生成的蛛丝具有特殊的区域，其中许多蛋白链通过紧密的物理方式连接，这些连接提供了高稳定性，而未连接的区域则赋予了纤维良好的弹性。丝蛋白储存在丝腺的高浓度水环境中等待加工，但相互连接的区域不能靠得太近以防止蛋白质聚集。因此，研究人员推断，丝腺内必然存在一种特殊的储存方式来存储这些分子。

TUM大学的Horst Kessler教授等人利用核磁共振（NMR）技术研究了丝腺内的情况。研究发现，蛋白链的极性区域储存在外部，而疏水部分在内部，中间形成盐桥，这样在水环境中保持了良好的分离度。当蛋白进入制丝导管，遇到不同盐分浓度的环境时，蛋白两个区域的盐桥变得不稳定，浓缩的链开始展开。此外，在狭窄的旋转导管中存在很强的剪切力，使得长蛋白链平行排列，从而能够按照连接顺序依次排列，形成蛛丝的稳定性。

早在2007年就开始从事蜘蛛丝研究的Scheibel教授等人提出，在蛋白链的C末端存在一个分子开关，它对蛛丝的安全存储以及蛛丝的形成起着至关重要的作用。研究人员还利用微系统技术开发了一个人工制丝管道，并计划开发新型的纺织机器，这项研究得到了联邦政府的支持。该技术不仅具有再回收利用的潜力，还能在汽车制造等领域产生特殊纤维，具有广阔的应用前景。