一家创业公司说，他们已经跨越了前进道路上的一个巨大障碍，可以制造人工蜘蛛丝了。

　　几十年来，研究人员一直在尝试制造人工蜘蛛丝。现在，一家创业公司声称，他们已经攻克了一个主要挑战，可以合成这种轻型的、比钢更强韧的纤维。

　　克莱格生物工艺实验室（Kraig Biocraft Laboratories）培养了转基因蚕虫，这种蚕虫制造的纤维包含蜘蛛丝蛋白。这样合成的纤维要强韧得多，也更为柔韧，同时比普通蚕虫制造的丝更为出色。这家公司说，他们认为这种合成纤维丝能够在5年之内达到蜘蛛丝的性能。这家公司希望将第一代的合成纤维丝出售给给一些公司，用于制造更强韧的日常丝制品。他们的最终目标是大量生产人工蜘蛛丝，用于制造非常强韧而重量轻的产品，包括防弹背心（bulletproof vest）、汽车和运动器械所需的合成材料，甚至新型建筑材料。

　　蜘蛛能够制造多种丝纤维，而且这些丝纤维中的许多种都比钢更为强韧。仿制这些丝纤维并且开发工业化生产这些纤维的方法，长期以来一直是材料科学家们的目标。但是蜘蛛的侵略性太强，不好养殖，所以研究人员培养了转基因动物，也能够产生蜘蛛丝蛋白。不过这还不够，因为只生产这些材料的蛋白质组分还不够，你还必须模仿蜘蛛的制丝方法，蜘蛛也是通过纺线制丝。

　　“遗传工程学家一直关注培养的生物体，能够产生尽可能多的蜘蛛丝蛋白，但是这就好像把大量的砖块卸在院子里，同时问为什么你没有一栋房子一样，”克莱格生物工艺公司创始人及CEO 金姆•汤普森（Kim Thompson）说。这家公司的总部设在美国密歇根州的首府兰辛市。比如，可培育细菌来生产蜘蛛丝蛋白，而且加拿大生物技术公司Nexia公司甚至成功地培养了一种山羊，从其羊奶中，可以提取高水平的蜘蛛丝蛋白。但是他们却没有办法将这些蜘蛛丝蛋白合成有用的丝。

　　其他的研究小组培养出的转基因蚕虫也能制造蜘蛛丝，但是这些蚕并没有将外来的蛋白整合到纤维结构中，而且这种丝纤维的机械性能并没有显著提升，没有超过普通蚕吐的丝。这种蚕有天然的系统纺制纤维，但只适合它们自身的天然蛋白。“没有理由认为，蚕在它们的纤维中必然会包含蜘蛛蛋白，” 美国怀俄明大学（University of Wyoming）分子生物学教授兰迪•路易斯（Randy Lewis）说。路易斯已经对几种蜘蛛丝的基因进行了测序。

　　克莱格生物工艺公司不得不改变蜘蛛丝蛋白，这样，它们将不仅能够由蚕虫制造，而且还能够被整合到丝纤维的结构矩阵中去。这些蛋白具有的化学结构，可紧密结合在一起，从而赋予丝纤维这种健全性和强度。这家公司批准了路易斯的基因测序，并且做了修改。路易斯说，他已经核实了，这些蜘蛛蛋白在化学上被整合到了纤维的核心。

　　这家公司的系统可培养转基因蚕虫，系统开发者是由圣母大学（University of Notre Dame）的生物学教授马尔科姆•弗雷泽（Malcolm Fraser）。弗雷泽的方法是用于基因工程，可以用昆虫以及其他动物去做，他的方法曾被用来制成第一代人工蜘蛛蛋白合成的蚕虫，那还是在2000年。

　　克莱格生物工艺公司培养了20种新型的转基因蚕虫，他们的办法是给蚕虫胚胎注射弗雷泽的DNA构造，其中含有修改后的蜘蛛基因，然后，经过筛选找到的蚕虫已经将新基因整合到它们基因组中。

　　这家公司没有公布对纤维所做的机械测试的结果，这种纤维也是由基因工程培养的蚕虫制造的，公司也没有透露这种蚕虫制造了多少蜘蛛丝蛋白。但是公司的代表宣称，所有这些蚕虫制造的丝纤维都比普通蚕丝更为强固和柔韧，而且其中一种蚕虫制造的丝纤维尤其强韧，这家公司将这种丝纤维称为“巨兽蚕丝”。

　　“我们没有太多地控制转基因蚕虫表达多少蜘蛛丝蛋白，有些蚕虫表达得少，有些表达得多，”弗雷泽说。“我们目前正在研究一些方法，以确保最佳的基因转移。”

　　美国塔夫斯大学（Tufts University）生物医学工程系主任大卫•卡普兰（David Kaplan）已经开发出蚕丝的生物医学应用。他指出，克莱格生物工艺公司目前还没有在学术杂志上发表他们的研究成果。卡普兰补充道，转基因蚕虫是一种很有前途的动物，可以制造蜘蛛丝纤维，但是需要注意的是，长期来看，大型工业化生产的可行性可能比不上在大桶中培养产丝细菌。丝纤维制造过程仍然是细菌产丝方法的一大挑战，但是美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的研究人员正致力于设计微流控术（microfluidics）以及其他系统来模仿蚕的纺丝能力。

　　克莱格生物工艺公司的汤普森说，公司的第一代产品可能是基于第一代蚕丝，这些蚕丝还不够强韧，无法用于专业化的工业应用。2011年，这些产品将会瞄准一年40亿美元的生丝市场。随后，这家公司将继续进行工业应用，他们会使用强韧得多的丝纤维。