大自然已经进化出了很多种类的蛋白质物质，其性能甚至可以与最好的合成材料相媲美。
例如，一千克蜘蛛丝和一千克钢。但是可惜的是这种天然的类蛋白质物质不能大规模生产。今天，科学家们有了一个利用工程细菌生产蜘蛛丝和其他难以制造的蛋白质的新方法，这种蛋白质在未来的太空任务中会很有用。如果生产量足够，蜘蛛丝可有多种用途，从防弹织物到医疗外科的缝合工具等等。但是蜘蛛丝不容易生产，这个大家一想就知道了，蜘蛛对于蜘蛛丝的产量很小。所以在此之前，科学家们已经尝试用工程菌、酵母、植物甚至山羊来生产蜘蛛丝，但他们还不能完全复制天然纤维的机械性能。
部分问题在于蜘蛛丝蛋白是由非常长的，由高度重复的DNA序列编码的。蜘蛛进化出了将这些序列保存在基因组中的方法。但是，当科学家把这种类型的DNA放入其他有机体时，这些基因是非常不稳定的，常常被宿主的细胞机制剪断或以其他方式发生突变。圣路易斯华盛顿大学的科学家们想知道，他们是否能将长而重复的序列分解成细菌，并处理合成蛋白质的短片段。然后，研究人员可以将较短的蛋白质组装成较长的蜘蛛丝纤维。
研究小组将基因导入细菌中，细菌编码了两段蜘蛛丝蛋白，每段蛋白的两侧都有一个叫做分裂内含子的序列。分裂内含子是具有酶活性的自然发生的蛋白质序列。在引进了这些基因之后，研究人员纯化了蜘蛛丝蛋白的短片段。将碎片混合，使它们通过分裂的内蛋白序列的“胶”连接在一起，然后将自身切割出来，形成全长蛋白质。当纺成纤维时，细菌生产的蜘蛛丝具有天然蜘蛛丝的所有特性，包括特殊的强度、韧性和可拉伸性。研究人员用这种方法从蜘蛛身上获得的丝比从蜘蛛身上获得的还要多（每升细菌可培养可获得2克的丝），他们目前正在努力提高产量。
研究人员只需更换蜘蛛丝DNA并将其他生物序列放入细菌培养中，就可以制造出各种重复性蛋白质。例如，研究人员利用这项技术从附着在表面的贻贝中提取蛋白质，这种蛋白质有一天也许会被用作水下粘合剂。现在，研究人员正致力于简化这一过程，这将提高效率和潜在的自动化程度。
除了在地球上的应用之外，细菌蛋白生产系统在太空任务中也会有帮助，美国宇航局是科学家们的资助者之一，他们也对生物科技的生产很感兴趣。而美国宇航局目前正在开发将二氧化碳转化为碳水化合物的技术，这些碳水化合物可以作为我们正在设计的微生物的食物。这样，宇航员就可以在太空中生产这些基于蛋白质的材料，而不需要携带大量的原料。
