第三百九十四章 吞噬塑料,白色污染有救了(1/2)
在顯微鏡下觀察得越久,威廉士心中的震驚就越發劇烈。
「天啦,這竟然是一種能夠吞噬微塑料顆粒的細菌,而且吞噬的還不僅僅是一種,而是好幾種。」
「這種細菌肯定體內有不同的分解酶,才能把不同的塑料顆粒完全降解掉。要知道,污水裡可是匯聚了各種各樣的塑料垃圾啊。」
「實在太強大了,竟然能夠吃掉塑料,在全球塑料污染日益嚴重的今天,商用價值簡直無法估量。」
「可惜,就是所花的時間有點久,快一周了才降解掉這些微塑料,而且還不是很徹底,有一部分殘留。」
「如果我能對其進行生物改造,使其降解塑料的速度提高几百倍或者幾千倍,將時間縮短到一天以內,甚至是幾個小時,那將徹底解決人類的塑料污染問題。」
威廉士越想越是激動,臉上浮現出一絲潮紅。
「必須馬上著手進行改良,先把細菌體內的幾種分解塑料的酶都提取出來,好好研究一番。」
「沒想到昆市污水處理廠竟然是一座微生物的寶庫啊,能發現這樣神奇的小可愛。」
「是了,昆市有很多工業園,還有一些製藥廠和化工廠,污水裡麵塑料堆積不足為奇。」
「污水裡微塑料顆粒多了,又有各種化學物質,細菌產生了變異,從而導致這種全新的細菌的誕生,大自然的生態演化真的很神奇。」
威廉士看著培養皿,眼神迷醉,仿佛看到的是世界上最珍稀的寶物。
這一刻,他已經把噬菌體拋到九霄雲外去了。
眼裡只有這個能吃掉塑料的細菌。
半響,他才回過神來,戀戀不捨地將目光收了回來。
然後將桌上隨意放著的培養皿都小心翼翼地收了起來,開始召集人手,分配實驗任務。
塑料污染問題是人類面臨的最大環境危機之一,而且不斷愈演愈烈。
這是人類為了工業化不得不付出的慘痛代價。
然而,萬事皆有因果,人類對環境投之以塑料廢棄物,環境報之以微塑料。
如今,這個報應就在眼前。
微塑料已遍布全球,無處不在。
它們遠在天邊,遠到罕有人跡的南極洲冰原,深到地球最深處馬里亞納海溝,高到世界之巔珠穆朗瑪。
又近在眼前,環境中的微塑料早已滲透到人們的食物,空氣和水裡。
每一年,全球生產的塑料達到驚人的3億噸,但當它們結束使命,如何處理這些穩定的聚合物成為一道難題。
在全球各地,數十億噸塑料垃圾埋藏在垃圾填埋場裡,污染著當地土壤與水源,還能以微塑料的形式出現在人體的血液,糞便甚至是胎盤中。
只有10%能得以回收,其他的都需要數百年才能分解,對環境造成了難以估量的破壞。
常用的塑料可以分為,聚對苯二甲酸乙二醇酯(pEt),聚苯乙烯(pS),聚乙烯(pE),聚丙烯(pp)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmmA)這五種。
pEt通常用於礦泉水瓶,飲料瓶和各種家用電器中,pS廣泛用於食品包裝材料,pE用於包裝薄膜和塑膠袋,pp廣泛用於外賣餐盒,至於pmmA多用於電子設備和照明設備的外觀。
微塑料不僅在整個環境中瀰漫,而且也瀰漫在人們的身體中。
經常喝瓶裝水,吃外賣食品以及工作性質為粉塵暴露的人,體內微塑料含量會升高。
小於10μm的微塑料可以穿過細胞膜進入循環系統,併到達其他組織,滲透在體內的各個器官。
微塑料進入人體後可以引發各種炎症和細胞損傷,對人體的傷害將是長期而持久的。
如何緩解日益嚴峻的塑料危機,成為當下極其緊迫的挑戰。
自然界中已經有幾種能夠降解pEt的細菌,但存在著明顯的缺陷,只能在特定的酸鹼度和溫度範圍內起效,並且反應速度有限,往往需要數周時間,在降解之前還需要對塑料進行預處理。
一個懸而未決的問題是,如何製造在低溫下能有效運作的酶,從而實現低成本的大規模工業應用。
至於其他幾種塑料,一直沒能發現能夠吞噬的細菌。
所以,威廉士發現了這種能夠吞噬多種微塑料的細菌後,才會如此欣喜若狂。
他很明白,如果可以培育此類細菌並將塑料分解為無害的副產品。
這可能是應對全球最緊迫環境危機的最佳解決辦法。
接下來的幾天內,他帶著新成立的微生物實驗室,全身心地投入到了提取降塑酶的工作中去。
很快,在三清科研人員的群策群力下,很快就找出了細菌體內的三種酶。
第一種酶能對微塑料顆粒進行預處理,使得聚合物分子的化學鍵之間的結合變得鬆弛,更容易脫落。
第二種酶可以與水發生反應,將這些預處理過的塑料聚合物分解成一種中間介質,隨後,第三種酶又將該中間物進一步分解成小分子的單體。
這些降解形成的單體其實是一種塑料原料,能被用來製造更多的塑料。
如此一來,廢棄的塑料就能很方便地得到循環利用。
其中的損耗可以控制在一個較低的範圍內。
總體看來,前途遠大,商業性極強。
細菌體內的三種酶已經全體提取出來,但仍然有重重困難在等待著他們。
威廉士看著培養皿,眉頭依然緊鎖。
身邊圍了一圈身著白大褂的工作人員,一個個黑眼圈濃重,正疲憊中帶著一絲興奮地看著他。
威廉士沉吟片刻道:「三種酶的效率還是太低了,而且分解得也不夠完全。」
「在塑料的降解過程中,也同時釋放出了其中包含的一些化學添加劑,對環境造成了污染。」
「能降解的塑料品種也有限,我們嘗試了一些比較堅硬的塑料,比如用於製造洗髮水瓶或者管道的hIdpE,生物降解的效果就很不理想。」
「總體來說,還需要很多努力啊。」
他長長嘆了口氣,眼中浮現的鬥志異常旺盛。
啪啪啪!
威廉士拍了拍手,沉聲道:「打起精神來,接下來的工作會更艱難。」
「剛才我提出的三個問題,都需要得到解決,才能獲得一種效果更強的酶。」
「讓我們一步一步來,首先,先嘗試著改進這三種酶,使其功能更強大,效率更高。」
「其次,將這三種不同的酶組合到一起,形成一種超級酶,進一步提升吞噬塑料的效率。」
「然後,儘量改進超級酶降解的過程,使其釋放的化學添加劑更少,將其對環境的二次污染控制在一個較低的程度。」
「最後,我們需要找到辦法降低這種酶的成本,同時掌握大規模工業化使用這種酶的技術。」
「至於降解的塑料品種有限,這反而不是特別重要的問題,只要常見的那幾種聚合物能夠降解就行。」
「好了,我來分配具體任務,你們注意聽……」
分配好任務後,威廉士長舒一口氣,出門往樓上走去。
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