说起蜘蛛丝，可能很多人最先想到的就是电影“蜘蛛侠”了，蜘蛛侠利用手部发射的蜘蛛丝可以当作绳索穿梭于高楼大厦之间，他那极其纤细的蜘蛛丝却十分结实。
我们回到现实！在自然界中，很多陈年破旧的地方都会出现蜘蛛丝，不知道大家有没有细致的观察过蜘蛛吐丝的过程，似乎就像是有着源源不断的丝线从蜘蛛的腹部一点一点拉出来。
蜘蛛丝特性
蜘蛛会一圈圈编制出经纬线，一张规整、漂亮的蛛网不但是蜘蛛的家，那也是它赖以生存的捕猎武器。蜘蛛丝非常强韧，哪怕是比它自身还要大的昆虫飞落到它的网上，也无法逃脱。
蜘蛛丝的主要成分是蜘蛛丝蛋白，这其中包括甘氨酸和丙氨酸还有少量的丝氨酸，再加上少数其它氨基酸单体蛋白质分子链，就构成了蜘蛛丝。而看起来又细又软的蜘蛛丝，为什么会具有很好的弹性与强度呢？
其一；是因为蛛丝中具有不规则的蛋白质分子链（非晶区），它保证了蛛丝的弹性。
其二；蛛丝中具有规则的蛋白质分子链（结晶区），这又保证了蛛丝的强度。
据试验表明：如果将蜘蛛丝组成同绳子一样粗细，那它的强度会比同样粗细的钢丝绳还要坚韧，并且还能承受高于钢丝绳5倍的重量。
但由于蜘蛛丝的材料特性极其特殊，并且蜘蛛丝蛋白也是主要来源于蛛网，所以产量是极低的。此外，蜘蛛还具有强烈的攻击性，所以它也不可能会如同蚕一样被人类大量饲养，让人类提取蛛丝，供我们使用。
蜘蛛丝与光刻胶
光刻胶，可以说是现如今半导体技术中对于细微图形加工的关键材料。人们利用特殊的化学反应改变了光刻胶的溶解度，然后经过曝光、显影、刻蚀（程序极其复杂，今天我们不再详细解释，感兴趣的朋友可去查阅相关资料）等一系列工艺，然后将所需细微欲行从模板转移到代加工的基低上的图形转移介质。
而提升光刻胶的分辨率，就成为了发展集成电路和先进芯片制造工艺中的一项重要途径。但是光刻胶的分子组成、结构形态、机械性能都与分辨率相关。由于电子束的等效波长比光的波长还要小很多，所以人们利用电子束光刻提高精度，现如今已经达到了纳米量级，属于获取最小尺寸的最有效工具。
现如今人们追求的是如何将电子束光刻精度提升到真三维微纳加工，这是诸多研究学者多年的努力的研究方向。
我们中国科学院研究员—陶虎，与上海大学钱志刚教授和夏小霞教授合作，利用了生物工程技术，研发出了最新的水系基因重组蜘蛛丝蛋白光刻胶，这一研究的成功使整个光刻过程中仅适用纯水就可作为溶剂和显影液。
中国陶虎领衔的科研团队重新设计优化重组蜘蛛丝基因片段，也重新优化了其分子量，并转入大肠杆菌表达，实现了多种蜘蛛丝蛋白的批量生产。这种技术相比于传统的电子束光刻技术那样采用高电压（几十kV）和薄胶（几十纳米）的方式来保证光刻分辨率以及准直度。而我国的陶虎团队却选择从低电压（几kV）和厚胶（几微米）反其道而行，他们结合了巨量的电子仿真模拟，控制了加速电压调控电子在蜘蛛丝蛋白光刻胶内部的穿透性和停留位置以及能量转移行为，准确定义了电子束在蜘蛛丝蛋白光刻胶中的纳米尺度曝光区域，成功实现具有分子级别精度的真三维纳米功能器件直写。是该技术的加工精度达到了14nm，这一精度已经接近了天然蛛丝蛋白分子的尺寸，直接把该技术提升了一个数量级。
这种基因重组蜘蛛丝蛋白的强度十分优异，所以它可以更好的为复杂三位纳米结构提供更稳定的支持，提升了纳米尺度下稳定的结构。而它具有良好的生物相容性更是允许进一步通过功能化，提高了对于热、光以及酸碱度的敏感响应。最终实现“可驱动、可降温、可载药”的4D纳米功能器件。
该技术对于智能放生感知，药物递送纳米机器人、类器官芯片等等领域，都具有十分明确的前景。
这项研究工作也得到了构架客机创新重大项目和国家重点研发计划等等相关研究计划的支持。我们也相信我们在受制于西方科技的背景下，一定可以在芯片领域有所突破。