自然界已經進化出很多類蛋白質物質，其性能甚至可以與最好的合成材料相媲美。例如，一千克蜘蛛絲和一千克鋼。但是可惜的是這種天然的類蛋白質物質不能大規模生產。今天，科學家們有了一個利用工程細菌生產蜘蛛絲和其他難以製造的蛋白質的新方法，這種蛋白質在未來的太空任務中會很有用。

如果生產量足夠，蜘蛛絲可有多種用途，從防彈織物到醫療外科的縫合工具等等。但是蜘蛛絲不容易生產，這個大家一想就知道了，蜘蛛對於蜘蛛絲的產量很小。所以在此之前，科學家們已經嘗試用工程菌、酵母、植物甚至山羊來生產蜘蛛絲，但他們還不能完全復制天然纖維的機械性能。

部分問題在於蜘蛛絲蛋白是由非常長的，由高度重複的DNA序列編碼的。蜘蛛進化出了將這些序列保存在基因組中的方法。但是，當科學家把這種類型的DNA放入其他有機體時，這些基因是非常不穩定的，常常被宿主的細胞機制剪斷或以其他方式發生突變。聖路易斯華盛頓大學的科學家們想知道，他們是否能將長而重複的序列分解成細菌，並處理合成蛋白質的短片段。然後，研究人員可以將較短的蛋白質組裝成較長的蜘蛛絲纖維。

研究小組將基因導入細菌中，細菌編碼了兩段蜘蛛絲蛋白，每段蛋白的兩側都有一個叫做分裂內含子的序列。分裂內含子是具有酶活性的自然發生的蛋白質序列。在引進了這些基因之後，研究人員純化了蜘蛛絲蛋白的短片段。將碎片混合，使它們通過分裂的內蛋白序列的“膠”連接在一起，然後將自身切割出來，形成全長蛋白質。當紡成纖維時，細菌生產的蜘蛛絲具有天然蜘蛛絲的所有特性，包括特殊的強度、韌性和可拉伸性。研究人員用這種方法從蜘蛛身上獲得的絲比從蜘蛛身上獲得的還要多（每升細菌可培養可獲得2克的絲），他們目前正在努力提高產量。

研究人員只需更換蜘蛛絲DNA並將其他生物序列放入細菌培養中，就可以製造出各種重複性蛋白質。例如，研究人員利用這項技術從附着在表面的貽貝中提取蛋白質，這種蛋白質有一天也許會被用作水下粘合劑。現在，研究人員正致力於簡化這一過程，這將提高效率和潛在的自動化程度。

除了在地球上的應用之外，細菌蛋白生產系統在太空任務中也會有幫助，美國宇航局是科學家們的資助者之一，他們也對生物科技的生產很感興趣。而美國宇航局目前正在開發將二氧化碳轉化為碳水化合物的技術，這些碳水化合物可以作為我們正在設計的微生物的食物。這樣，宇航員就可以在太空中生產這些基於蛋白質的材料，而不需要攜帶大量的原料。