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中德研究人員將塑料垃圾制成食物,技術(shù)突破獲大獎(jiǎng)
時(shí)間:2021-07-27   來源: 互聯(lián)網(wǎng)   閱讀:4912次

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關(guān)于塑料垃圾的報(bào)道,很少有正面的:全球只有14%的塑料被回收利用——而且回收再生出來的材料通常質(zhì)量較差;絕大部分最終在亞洲被非法填埋,污染海洋并堆積成人工島嶼。

 

但是,有專家認(rèn)為,塑料垃圾中含有寶貴的原材料。據(jù)公開媒體信息,陸霆(Ting Lu)和斯蒂芬·泰克曼(Stephen Techtmann)這兩位工作在美國的研究人員不僅想回收塑料,還想從中制造出更有價(jià)值的東西:蛋白質(zhì)?!拔覀冋诎阉芰献兂墒澄铮标戹f道。

 

密歇根理工大學(xué)的生命科學(xué)副教授泰克曼多年來一直在實(shí)驗(yàn)室研究分解石油的細(xì)菌,比如用于凈化因石油管道泄漏而污染的環(huán)境?!八芰弦彩且环N油,”泰克曼說道。那么為什么不讓“貪婪”的細(xì)菌攻克塑料呢?

 

伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的生物工程教授陸霆和泰克曼開始了一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目,項(xiàng)目的關(guān)鍵是微生物,其在自然界中存在數(shù)百萬種變種?!皵?shù)百萬年來,細(xì)菌已經(jīng)開發(fā)出數(shù)不勝數(shù)的分解物質(zhì)的方法,”泰克曼說道,“例如植物中的纖維素或木質(zhì)素。”

 

馴養(yǎng)吞噬塑料的微生物

 

據(jù)介紹,微生物仍難以破解塑料,主要的原因是“塑料發(fā)明的時(shí)間還不長,”泰克曼解釋道,“它由植物或動(dòng)物以外的物質(zhì)組成?!边@就是塑料垃圾在地面下或海水中持續(xù)數(shù)百年而不降解的原因。

 

事實(shí)上,一些細(xì)菌也可以分解某些聚合物,盡管分解速度非常緩慢且不能完全分解。兩位科學(xué)家讓在吞噬塑料過程中表現(xiàn)出最大潛力的單細(xì)胞生物相互競(jìng)爭(zhēng),從中研究它們的基因組,并使用新的生物技術(shù)方法修改單個(gè)基因。

 

細(xì)菌塑料.jpg


從這種競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出的候選者證明是高效的塑料回收者:在幾天之內(nèi),它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室容器內(nèi)將塑料(polyethylene glycol terephthalate ,PET,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)分解成分子成分——并用它們來生產(chǎn)蛋白質(zhì)和諸如脂肪酸之類的其他營養(yǎng)素。“結(jié)果看起來像紅糖,”陸霆興高采烈地報(bào)告,“我們用廢物制造出了可食用的粉末?!?/span>

 

當(dāng)然,微生物不會(huì)自覺完成這項(xiàng)工作,而是還需采用將塑料首先分解成更小的分子的化學(xué)物質(zhì)。研究人員仍致力于研究純塑料的分解?!拔覀冸x可以從辦公室垃圾箱中的垃圾制取食物的日子越來越近了,” 泰克曼信心滿滿地說。

 

將廢棄塑料瓶制成香蘭素

 

陸霆和泰克曼將其想法付諸實(shí)踐的機(jī)會(huì)越來越大了:總部位于德國達(dá)姆施塔特的化學(xué)和制藥公司默克(Merck)授予這兩位細(xì)菌馴養(yǎng)師未來洞察獎(jiǎng)(Future Insight Prize),這是一項(xiàng)一年一度的針對(duì)突破性技術(shù)的大獎(jiǎng),獎(jiǎng)金高達(dá)100萬歐元。

 

未來,根據(jù)兩名研究人員的設(shè)想,由啤酒釀造罐之類的設(shè)備組成的大型工業(yè)化生產(chǎn)線將用廢舊塑料喂養(yǎng)特殊微生物,其最終產(chǎn)出蛋白粉——其不僅可以為健身房?jī)?nèi)的健美愛好者提供食物,還可以加工成多種食品,比如由植物材料制成的肉。

 

接下來,兩名生物學(xué)家想讓他們的細(xì)菌更有效地吞噬塑料,獲得的蛋白粉更有營養(yǎng)價(jià)值。直到工業(yè)化生產(chǎn),雖然可能還需要數(shù)年,但陸霆和泰克曼的項(xiàng)目正處于一個(gè)蓬勃發(fā)展的研究領(lǐng)域:最近,愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家們提出了一種將廢棄塑料瓶制成香草醛的方法;也有創(chuàng)業(yè)者和科學(xué)家致力于研究利用陽光、空氣和氫氣中的微生物來生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)。

 

人類每年生產(chǎn)3.8億噸塑料,其中的大部分最終被填埋或焚燒。陸研究員說,使用生物方法,我們將以更高效、更環(huán)保的方式從中生產(chǎn)出其他有用的東西。


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