壳由碳酸钙和多糖组成，蛋白质作为粘结剂
鲍鱼壳由碳酸钙和多糖组成，蛋白质作为粘结剂，这种材料有着惊
人的抗冲击性能。在我们所用的增强材料中却没有提到碳酸钙。同样，
由蜘蛛产生的纤维的强度由这种天然高聚物的形态决定，目前还没有一
种人造纤维能够达到这种水平的性能。这些天然材料独特的性能是由它
们的分子结构决定的，天然材料的组织结构以及和粘结剂之间的相互作
用与人造材料的不同。在这方面科学仍然不可战胜，目前的科学技术水
平还不能获得天然材料所具有的优异的性能，不过最近的研究进展表明
人类在开发高性能材料方面正在取得长足的进步。
天然产物与其周围的其他材料，尤其是生长着的细胞组织，有很好
的相容性。将来，医用材料有可能作用于人的身体以沉积出与身体相容
的材料层。在有体液存在的情况下，通过类似填料的材料的结晶作用，
已能人工合成出类似于天然材料的表面。也有可能通过有机体内的自然
过程诱导表面接枝。这些研究的目的是生成由有机体组成的非常特殊的
界面，并最终与人体相容。
自然界只使用少数的化合物作为结构单元(由二氧化硅和碳酸钙的
广泛存在可得到证明)，但通过这些结构单元的自然设计却出现了性能
多样的天然产品。这些设汁的差别通常在于结构而不是化学组成。对设
计者来说重要的经验是，不是现有单体的数目而是它们的排列次序和组
织结构赋予了产品独特的性能。
