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              塑料降解從500年降到24小時,全靠一條蟲子!

              【2017-12-20 15:17:00】
                     如果家里的米生蟲了,而且蟲子還把塑料袋咬破了,你會怎么做?扔掉?

                     這也許是我們大多數人的選擇,但北京航空航天大學化學學院教授楊軍看到了同樣的一幕卻激發了他的好奇和靈感:破掉的塑料袋是蟲子吃進去的嗎?如果吃進去了,塑料能被消化嗎?這些看似簡單的疑問,引發了他和團隊13年的潛心研究。而這些疑問如果能被證實,將會是一個里程碑式的發現。


                     
                     首先讓我們看看塑料的前世今生吧。



                     塑料是一大類的人工合成的可塑性的樹脂材料。由于塑料是高分子量,數萬到數十萬的分子量,再加上它的物理化學性質的穩定,包括它疏水的特點,所以按照目前的科學估計,塑料在自然界當中降解需要500年以上。

                     基于對塑料的認知,楊軍教授發現了蟲子吃塑料這個現象之后,他就和研究小組用蠟蟲進行了研究并證實:蠟蟲的腸道的微生物可以降解塑料,其中的阿氏腸桿菌和芽孢桿菌可以在聚乙烯膜上穩定增長,形成成熟的生物膜,并且活性很強,可以侵蝕腐蝕掉聚乙烯的表面。


               


                     這些桿菌是把聚乙烯的這種長鏈的C-C的這種單鍵氧化斷裂成為一個親水的碳氧雙鍵的羰基,這就是降解塑料的一個機制,所以塑料就發生了變化,它的表面更加的親水。

                     這個工作總結出來后,楊軍教授團隊就投給了在環境科學領域里最頂尖的期刊 ----《環境科學與技術》。發表完后引起了新聞報道的轟動,他們歡呼聚乙烯可以生物降解了!美國化學會《新聞周刊》ACS News Service Weekly PressPac認為,楊軍教授團隊的工作是開創了一個祛除難降解的固體廢棄物包括直接降解塑料的一個新的途徑和方法。 

                     接下來楊軍教授團隊用黃粉蟲(一種害蟲)降解聚苯乙烯(常見的白色垃圾塑料)。 他們做了對照實驗,分別喂500條這樣的蟲子,吃聚苯乙烯和麥麩,發現兩個的存活率沒有顯著的差異,并通過收集蟲子的蟲糞發現其中的聚苯乙烯的分子量和含量都降低了,其中50%都轉化為二氧化碳和蟲子的肌體。研究發現,聚苯乙烯的降解也和蟲子腸道內的微生物有著重要的關系。



                      楊軍教授團隊發表的論文為塑料的生物降解研究和論文的發表帶來了春天。正如《自然》雜志《材料》子刊,今年6月份它以這樣的題目,叫“Plastics in the Menu”。翻譯成”塑料已經美味可餐“,來歡呼這個春天的到來。



                     這是我們開創的一個顛覆性的技術,而且我們非常自豪的說這是帶有中國標簽的工作!現在中國的微生物組計劃已經列入十三五的規劃,希望在這樣的計劃的支持下,圍繞著昆蟲腸道微生物組做好基礎研究,同時要發展顛覆性的技術,并且要實現產業化的應用。

                     相信在科學家跟企業家的共同努力下,將使塑料制品從生產--應用--回收的過程中減少對環境的污染和危害。上海申新也將不斷朝著綠色無污染的包裝制品方面積極投入研發,貢獻一份力量!

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