前不久，北航有機(jī)化學(xué)學(xué)校專家教授楊軍的一次科譜演說造成了各界人士的關(guān)心。原先，這名生物學(xué)家無意間將蟲子與塑料掛到了鉤。

塑料能被蟲子“吞掉”?這是不是代表著，困惑人們的“白色垃圾”找到最終處理方式?那樣的希望，讓楊軍的演說快速變成熱議話題。

不經(jīng)意的科學(xué)發(fā)現(xiàn)

04年新春佳節(jié)，楊軍從家里廚房櫥柜里取出一袋小米手機(jī)提前準(zhǔn)備熬粥時(shí)，發(fā)覺裝米的塑料袋上面有很多孔眼，也有蟲子和飛蟲爬出。

米壞掉，不能吃，趕快解決丟掉，它是很多人見到所述場景時(shí)的當(dāng)然反映。但是，這一幕卻給了博士畢業(yè)于清華環(huán)保工程技術(shù)專業(yè)自然環(huán)境生物科技方位的楊軍不一樣的啟迪。蟲子咬過，塑料去哪里了?假如被蟲子吞掉了，塑料可否被蟲子消化吸收?

楊軍基本推斷，塑料很有可能被蟲子吞掉了，但可否被蟲子消化并轉(zhuǎn)換成動(dòng)能或人體機(jī)構(gòu)就不知道的了。

“假如這個(gè)問題能被確認(rèn)，就代表著塑料能被降解。這將是一項(xiàng)顛覆性的發(fā)覺。”新春佳節(jié)之后，楊軍就帶著碩士研究生秦雪琴下手剛開始科學(xué)研究。

根據(jù)各種各樣的渠道，他買來到“米蟲”，即蠟蟲。接著，根據(jù)解剖學(xué)將其含有物取下，打疫苗于只是鋪有聚乙烯塑料薄膜的無碳培養(yǎng)液中。

“碳是保持性命的主要元素，不給蠟蟲果糖、木薯淀粉等氮源，只給帶有聚乙烯的塑料薄膜，蠟蟲要不借助塑料薄膜開展繁育新陳代謝，要不因沒有動(dòng)能來源于而死了。”楊軍告知《中國科學(xué)報(bào)》新聞?dòng)浾摺?/p>

試驗(yàn)開展到第二十八天，楊軍和秦雪琴根據(jù)透射電鏡觀查發(fā)覺，蠟蟲腸胃的含有物腐蝕并透過了塑料塑料薄膜。這代表著蠟蟲的腸道微生物降解了塑料。

蟲子活下了

試驗(yàn)蠟蟲腸胃的含有物能代謝出許多菌種，但以前的科學(xué)研究仍未將其優(yōu)化。

為學(xué)習(xí)培訓(xùn)基本研究思路，楊軍前去英國牛津大學(xué)干了一年訪學(xué)。歸國后，他剛開始進(jìn)行系統(tǒng)軟件深層次的科學(xué)研究，獲取含有物中的“純菌”開展試驗(yàn)。

楊軍將蠟蟲腸胃含有物與帶有聚乙烯的塑料薄膜放到一起開展聚集塑造。他以聚乙烯為唯一氮源，六十天聚集培養(yǎng)分離出來出8種純菌種，并最后根據(jù)抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)挑選了二種降解能力最強(qiáng)的菌苗：阿氏腸桿菌和枯草芽孢菌。

試驗(yàn)證實(shí)，這二種菌種確實(shí)靠塑料塑料薄膜“活了出來”。他們在含聚乙烯的塑料薄膜上持續(xù)增長，并具備極強(qiáng)的特異性，能夠 浸蝕掉聚乙烯膜的表層。“把聚乙烯這類長鏈的C-C單鍵空氣氧化破裂變成一個(gè)親水性的碳氧雙鍵的羰基，這就是降解的基本體制。”楊軍表述道。

他推斷，假如將黃粉蟲的塑造時(shí)間增加至六十天，阿氏腸桿菌和枯草芽孢菌能夠 各自使聚乙烯減脂6%和11%，聚乙烯的相對分子質(zhì)量能夠 減少6%和13%。“這說明黃粉蟲的降解高效率是很高的。”

接著，楊軍又干了黃粉蟲降解聚乙烯試驗(yàn)。他塑造了1500條黃粉蟲，將其均值分為三組，開展歷時(shí)30天的試驗(yàn)。一組僅喂養(yǎng)聚乙烯的泡沫塑料塑料;另2組做為對照實(shí)驗(yàn)，食材分別是他們最愛的麩皮和無食材。結(jié)果發(fā)覺，各自獨(dú)立喂養(yǎng)泡沫塑料塑料和麩皮的2組成活率沒有明顯差別。

為精確測量聚乙烯的降解水平，楊軍搜集了吃過麩皮和泡沫塑料塑料的蟲糞，并且用GPC(疑膠滲入色譜分析)證實(shí)聚乙烯的相對分子質(zhì)量減少了，發(fā)熱量也減少了。

“50%的聚乙烯被黃粉蟲轉(zhuǎn)換為二氧化碳和本身身體，能夠 說成‘長全身肌肉’了。做為細(xì)胞生物學(xué)體制的‘金標(biāo)準(zhǔn)’，碳13-同位素標(biāo)記示蹤劑的試驗(yàn)也更為確認(rèn)了這一結(jié)果。”楊軍高興地說，試驗(yàn)充分說明了黃粉蟲能降解聚乙烯。

塑料微生物降解的新頁面

楊軍表明，塑料自身是一種高分子材料的可塑性原材料，無法被微生物降解。

“塑料在大自然中降解必須約500年。而大家找到一種高效率降解微生物菌種來源于的有效途徑，就是以蟲子的腸胃里尋找可高效率降解塑料的病菌、酶，只需二十四小時(shí)乃至越來越少的時(shí)間就能降解塑料，這為處理原油基塑料環(huán)境污染難題打開了一扇窗。”楊軍說。

中科院院士工程院院士、清華自然環(huán)境學(xué)校專家教授錢易對于此事點(diǎn)評(píng)說，楊軍精英團(tuán)隊(duì)從蟲子吃塑料的當(dāng)然日常生活狀況考慮，確認(rèn)了蟲類以及腸道微生物能夠 高效率降解聚乙烯和聚乙烯。“這一發(fā)覺是顛覆性的，表明了病菌可以運(yùn)用以往被覺得不太可能微生物降解的原油基塑料。它是近些年環(huán)境生態(tài)工程行業(yè)較大提升之一，為處理全世界塑料環(huán)境污染難題打開了一扇新的大門口。”

楊軍告知新聞?dòng)浾撸囼?yàn)科學(xué)研究中常用的塑料均為較難降解的原油基塑料。但是，要想真實(shí)創(chuàng)造美好生活，還必須根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使微生物菌種和酶獲得高效率運(yùn)用。現(xiàn)階段他已經(jīng)尋找與公司協(xié)作，嘗試開發(fā)設(shè)計(jì)一種降解可控性的新材料。

來源于：中國科學(xué)報(bào)