塑料的使用为人类带来便利的生活，但因为塑料由单体聚合成坚固且复杂的结构，因此难以被自然分解，长年以来产生难以回收处理的大量塑料废弃物。

联合国环境署负责人Erik Solheim曾表示：「从一次性塑料转向可持续替代品是对我们环境未来的长期投资。」因此产业持续研发可降解塑料，用以替代一次性塑料，以避免制造更多的塑料废弃物。

而根据Nature Communications期刊发布的研究，团队仿造蜘蛛丝结构，以大豆分离蛋白作成彷佛「纯素蜘蛛丝」的聚合物薄膜，或许可以用来取代一次性塑料。

一次性塑料是多个单体聚集结合而成的，要取代一次性塑料就得要寻找同为多个单体聚集结合成的可替代类似物质，而大自然中就有大量存在的聚合物，例如蛋白质。

而蛋白质有更特殊的性质——自组装（self-assembly），就像是自动化一样，不需要依靠人力（外界力量）就能够自己组成有序的结构。与一次性塑料相比，蛋白质自组装不像塑料制成需要靠交联剂才能维持其坚固结构，且一次性塑料添加的交联剂通常为不可持续性的，有些甚至有毒，即便能形成更稳固的结构，但对于环境较有害，所以以蛋白质取代一次性塑料是对环境更友善的选择。

自组装（self-assembly），意指在没有外力介入的情况下，蛋白质即可借由自身产生化学键结或是互相吸引、排斥，形成有组织的结构。

而剑桥大学化学系Tuomas Knowles教授一直以来都在研究蛋白质与人类健康、疾病的关系，偶然发现蜘蛛丝能维持坚固结构的原因之一，来自「氢键」，让蜘蛛丝可在空间中形成高密度的规则排列。

蜘蛛丝主要成分为蛋白质，除了具有自组装的特性外，根据 Springer期刊的资料显示，蜘蛛丝中的蛋白质二级结构β折板排列紧密，而β折板之间有许多氢键，即使氢键的键能较一般化学键结（离子键、金属键、共价键）弱，仍可以维持蜘蛛丝的强度。

现今的蛋白质自组装主要来自蚕丝、β乳球蛋白等天然动物性蛋白质。然而，天然动物性蛋白质在低产量且需要繁复的纯化步骤之下，每公斤生产成本大于100美元；而相同具有自组装功能的植物性蛋白质——大豆分离蛋白，可由大豆油的食品副产物中获取，成本约为每公斤3.5至4.6美元，可大幅下降成本并解决产量太少的问题。

不过，虽然植物性蛋白质具生物降解性，代表自然界的微生物可将蛋白质分解，所以对环境的影响低，可取代对环境影响较大的塑料制品，但植物性蛋白质大多难溶于水，难以控制使其自组排列成有序的结构。

因此剑桥大学研究从蜘蛛丝的结构来发想，使用醋酸和水，结合超声波和高温，可以提高大豆分离蛋白的水溶性，且利用氢键增强分子间的相互作用力以稳定结构后，再去除醋酸与水，成功制成类似聚乙烯塑胶袋的薄膜。

在剑桥大学研究团队发明出这种「素蜘蛛丝」的聚合物薄膜后，Xampla公司随之将此实验结果进行商业化，开发出一次性塑胶的替代品，开发结果发现其产品可在自然环境中安全降解，不会像一次性塑料造成大量废弃物，可望解决一次性塑料带来的污染，此研究与开发成果相当令人振奋，也期待未来能有更广大的运用。