蜘蛛丝的应用与研究近况

从目前调查的结果分析，世界上蜘蛛种类多达三万六千种，仅台湾一地便有三百多种。多数蜘蛛不具毒性，只有少部份蜘蛛（如黑寡妇、人面蜘蛛）才具有致命的剧毒。蜘蛛可治病，在李时珍的《本草纲目》已有记载；此处暂且从略。 将蜘蛛丝作为一种优质纤维也不为过。古代人在包扎伤口时，由于蜘蛛丝具有粘性，便加入一小断以增加愈合力。蜘蛛丝的生物相容性，亦可以做良好的敷料。运用作缝合线时，不易留下疤痕。 蜘蛛丝主要是由甘胺酸（CH2-CH2-COOH）、丙胺酸（NH2-CH[CH3]-COOH）及小部分的丝胺酸（NH2-CH[CH2OH]-COOH），加上其他胺基酸单体蛋白质分子链构成。 外观上又细又柔软的蜘蛛丝；都具一种极好的弹性和强度。其原因在于蜘蛛丝中有不规则的蛋白质分子链，因此具有弹性，而另一种规则的蛋白质分子链施予蜘蛛丝以强度。 蜘蛛在结网时，顺序上亦是先结直线，再结横丝。直丝有如整片网的骨架，因此强度高。横丝上附有粘球液体，用以粘住昆虫，并抵消昆虫的撞击力。直丝的弹性度只有30％，而横丝的弹性度高度200％。 由于蜘蛛是同类相食的动物，吐出的丝量亦只够结网，并不像蚕丝易于收集。科学家在研究如何能大量制造蜘蛛丝的方法，丹麦阿赫斯大学的研究人员发现仿效蜘蛛吐丝原理进行制造。 在研究中，发现蜘蛛造丝的蛋白质与酸接触时，它们之间相互叠合，连接成链状，使丝的强度大增，此项发现有助于工业化生产蜘蛛丝。 美国麻省的国家陆年生物化学指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司（Nexia Bioteehnologies）从蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊体内，让羊奶具有蜘蛛丝蛋白，再利用特殊的纺丝程序，将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造基因蜘蛛丝，这种丝又称为生物钢（Bio-Steel）。用此种方法生产的人造基因蜘蛛丝比钢强4至5倍，而有如蚕丝般的柔软和光泽。它可以用来制造手术缝线，耐磨服装，还能制成具有防御功能且柔软的防弹衣。据说，现今使用Kevler制成的防弹衣，还不及人造基因蜘蛛丝制的防弹衣。 对比之下，Kevlar纤维制造时需在高压下，用硫酸才能制造，而人造基因蜘蛛丝的生产相对方便许多，只需要在正常室温和压力下，加入水和蛋白质即可。 生物钢的用途广泛，还能制造战斗飞行器、坦克、雷达、卫星等装备的防护罩等。