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美國《福布斯》雙周刊網(wǎng)站3月11日的報道指出，一項研究估計，到2050年，海洋中所有塑料的重量可能與魚(yú)類(lèi)的重量相當。源源不斷產(chǎn)生的塑料垃圾對生態(tài)環(huán)境造成了巨大危害，也給人類(lèi)健康帶來(lái)威脅。美國有線(xiàn)電視新聞網(wǎng)（CNN）的報道也顯示，目前全球每年生產(chǎn)超過(guò)3.3億噸塑料，預計到2050年，這一數字將增加兩倍。
圖源：視覺(jué)中國
日本科學(xué)家曾于2016年在《科學(xué)》雜志撰文報告稱(chēng)，他們發(fā)現了一種可以“吞噬”塑料的細菌，這可能是應對全球最緊迫環(huán)境危機之一的解決辦法——培育此類(lèi)細菌并將其分解為無(wú)害的副產(chǎn)品。
科學(xué)家們對這些“吞噬”塑料的細菌寄予厚望。不過(guò)，專(zhuān)家也提醒道，這類(lèi)細菌的大規模商業(yè)部署仍需數年時(shí)間。另外，即便可以朝自然界大量派遣這些細菌，它們可能也會(huì )帶來(lái)其他問(wèn)題。
發(fā)現細菌能“吃掉”塑料
上述發(fā)表于《科學(xué)》雜志的研究顯示，慶應義塾大學(xué)研究人員偶然發(fā)現，一種奇特的細菌Ideonella sakaiensis 201-F6可以“吃掉”塑料。據悉，這種細菌能在30攝氏度下經(jīng)過(guò)6周完全降解PET薄膜。PET指聚對萊二甲酸乙二醇酯，是世界上最常見(jiàn)的塑料之一，應用于衣料、飲水瓶和食物打包盒等。該物質(zhì)需要數百年才能分解，同時(shí)對環(huán)境造成難以估量的破壞。
研究人員進(jìn)一步調查研究后發(fā)現，一種叫做ISF6-4831的酶，它與水發(fā)生反應能將PET分解成為一種中間介質(zhì)，隨后，第二種酶ISF6-0224又將該中間物進(jìn)一步分解成簡(jiǎn)單的分子結構。
無(wú)獨有偶，據巴基斯坦《黎明報》2017年9月26日報道，中國和巴基斯坦科學(xué)家近日攜手發(fā)現了一種可以分解塑料的真菌塔賓曲霉（Aspergillus tubingensi），這種細菌體內生長(cháng)的根類(lèi)細絲網(wǎng)絡(luò )有助于分解聚合物，可在幾個(gè)星期內將塑料降解?！ ?/span>
另?yè)丢毩蟆肪W(wǎng)站2019年6月30日報道，美國俄勒岡州里德學(xué)院學(xué)生摩根·韋格在得克薩斯州休斯頓家附近的一處油料場(chǎng)采集的樣本中發(fā)現了另外一種可以食用PET的細菌?！ ?/span>
韋格稱(chēng)，該菌種的利用有可能徹底改變塑料廢棄物的處理方式，加快這種細菌“吞噬”塑料的進(jìn)程有望為解決地球塑料問(wèn)題發(fā)揮“很大作用”。目前每年約有3億噸塑料被廢棄，只有約10%得以回收?！ ?/span>
此外，2020年3月，德國科學(xué)家萊比錫亥姆霍茲環(huán)境研究中心的科學(xué)家在萊比錫一個(gè)易碎的塑料廢料場(chǎng)收集土壤并對其進(jìn)行研究后，發(fā)現了一種聚氨酯二醇為食（聚氨酯二醇廣泛用于產(chǎn)品制造）的新型土壤細菌。
科學(xué)家們發(fā)現了一些能夠“吃”塑料的細菌。圖源：美國《福布斯》雙月刊網(wǎng)站
《福布斯》雙周刊網(wǎng)站在3月11日的報道中指出，盡管這些細菌“吞噬”塑料的速度趕不上人類(lèi)每年制造出塑料垃圾的速度，但這些發(fā)現意味著(zhù)，有朝一日，科學(xué)家們有可能大量生產(chǎn)此類(lèi)細菌，并將其派往各大垃圾填埋場(chǎng)或者海洋中?！ ?/span>
生物改造能提升“吞噬”效率
《福布斯》雙周刊的報道指出，為使這些天然細菌發(fā)揮作用，必須對其進(jìn)行生物改造，使其降解塑料的速度提高幾百倍或幾千倍?！ ?/span>
科學(xué)家們在這方面也取得了一些突破。2018年，英國普茨茅斯大學(xué)科學(xué)家們對在大阪發(fā)現的天然細菌加以改良，生成了能在幾天內就消化PET的酶，并將它命名為PETase。2020年10月，這些科學(xué)家將ISF6-4831和ISF6-0224這兩種不同酶組合成一種“超級酶”，進(jìn)一步提升了其“吞噬”塑料的效率?！ ?/span>
不過(guò)，上述研究負責人、普茨茅斯大學(xué)約翰·梅根教授也表示：“我們現在需要找到方法降低生成這種酶的成本，也需要掌握大規模工業(yè)化使用這種酶的技術(shù)?！薄 ?/span>
雖然前路漫漫，但梅根樂(lè )觀(guān)地認為，這將是人類(lèi)最終消除塑料污染、控制塑料泛濫的新起點(diǎn)?！ ?/span>
盡管這些細菌的大規模商業(yè)應用仍需數年時(shí)間，但曙光已經(jīng)出現！法國卡比奧斯公司（Carbios）可能在未來(lái)幾個(gè)月內破土動(dòng)工，建造一個(gè)利用酶對PET塑料進(jìn)行生物降解的示范工廠(chǎng)。
大規模部署仍面臨諸多挑戰
不過(guò)，也有專(zhuān)家提醒說(shuō)，即使這些新技術(shù)有朝一日大規模部署，它們仍將面臨諸多問(wèn)題，甚至可能帶來(lái)未知的風(fēng)險。
圖源：視覺(jué)中國
首先，這些細菌大多只能消化PET，可能對其他幾種塑料——如用于制造洗發(fā)水瓶或管道等更堅硬材料的HDPE可能很難利用這些細菌實(shí)現生物降解。
此外，細菌也不能將塑料降解成其碳和氫，通常只會(huì )將其分解成單體，而單體通常只能被用來(lái)制造更多塑料。例如，卡比奧斯的工廠(chǎng)就打算將PET塑料變回原料，以生產(chǎn)更多塑料?！ ?/span>
而且，即使未來(lái)有可能大量生產(chǎn)出細菌并將其派往垃圾堆，這種方法也可能帶來(lái)其他問(wèn)題——對這些塑料進(jìn)行生物降解有可能釋放出其中包含的化學(xué)添加劑，從而污染環(huán)境。
專(zhuān)家表示，戰勝塑料廢物危機的最佳方法是，將使用其他可重復使用的物品來(lái)替代。例如，英國諾普勒（Notpla）公司利用海藻酸鈉凝膠制成了可自然生物降解的無(wú)塑料包裝。
編輯：劉義陽(yáng)
