科學(xué)家提出回收塑料的新方法

　　據(jù)外媒報(bào)道，一些研究預(yù)計(jì)，每個(gè)人每年平均使用30千克的塑料。鑒于目前全球人均預(yù)期壽命約為70歲，每個(gè)人在其一生中會(huì)丟棄約兩噸的塑料。將這個(gè)數(shù)字乘以地球上的人口數(shù)量，其總量是驚人的。有鑒于此，EPFL工程學(xué)院的全職教授兼超分子納米材料和界面實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Francesco Stellacci開(kāi)始思考是否有辦法解決廢舊塑料的問(wèn)題并更有效地進(jìn)行回收。

　　Stellacci與EPFL生物工程研究所的Sebastian J. Maerkl教授建立了合作關(guān)系，他們決定共同指導(dǎo)一名博士生Simone Giaveri的工作，該團(tuán)隊(duì)在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，在《先進(jìn)材料》上發(fā)表了其結(jié)論。

　　在審查了現(xiàn)有的塑料回收選項(xiàng)后，工程師們決定想出一個(gè)全新的方法。“當(dāng)我們使用可生物降解的塑料時(shí)，降解過(guò)程中留下的殘留物必須被儲(chǔ)存或掩埋?！盨tellacci說(shuō)：“為此分配的土地越多，意味著可用于耕作的土地越少，而且還要考慮到環(huán)境后果，因?yàn)樯锝到猱a(chǎn)品必然會(huì)改變?cè)摰貐^(qū)的生態(tài)系統(tǒng)?！蹦敲?，我們?nèi)绾尾拍苣贸鲆粋€(gè)全面的解決方案來(lái)解決塑料的回收問(wèn)題呢？部分答案很可能來(lái)自大自然本身。

　　蛋白質(zhì)是構(gòu)成我們世界的主要有機(jī)化合物之一。像DNA一樣，它們構(gòu)成了聚合物家族的一部分；蛋白質(zhì)是由分子或單體組成的長(zhǎng)鏈?！暗鞍踪|(zhì)就像一串珍珠，每顆珍珠都是一個(gè)氨基酸。每顆珍珠都有不同的顏色，顏色序列決定了字符串的結(jié)構(gòu)，從而決定了其屬性?！盙iaveri說(shuō)：“在自然界中，蛋白質(zhì)鏈會(huì)分解成氨基酸成分，細(xì)胞會(huì)將這些氨基酸重新組合起來(lái)形成新的蛋白質(zhì)，也就是說(shuō)它們會(huì)創(chuàng)造出具有不同顏色序列的新珍珠串?！?/p>

　　在實(shí)驗(yàn)室里，Giaveri最初試圖在生物體外復(fù)制這種自然循環(huán)。"我們選擇了蛋白質(zhì)并把它們分成了氨基酸。然后我們將氨基酸放入一個(gè)無(wú)細(xì)胞的生物系統(tǒng)中，該系統(tǒng)將氨基酸重新組裝成具有完全不同結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的新蛋白質(zhì)，"他解釋說(shuō)。例如，Giaveri和Stellacci成功地將絲綢轉(zhuǎn)化為一種用于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的蛋白質(zhì)。"重要的是，當(dāng)你以這種方式分解和組裝蛋白質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的質(zhì)量與新合成的蛋白質(zhì)的質(zhì)量完全相同。事實(shí)上，你正在建造新的東西，"Stellacci說(shuō)。

　　那么，蛋白質(zhì)組裝和塑料回收之間有什么聯(lián)系？因?yàn)檫@兩種化合物都是聚合物，自然發(fā)生在蛋白質(zhì)中的機(jī)制也可以應(yīng)用于塑料。雖然這種比喻聽(tīng)起來(lái)很有希望，但Stellacci警告說(shuō)，開(kāi)發(fā)這種方法不會(huì)在一夜之間發(fā)生?！斑@將需要一種完全不同的思維方式。聚合物是一串珍珠，但合成聚合物大多是由顏色都相同的珍珠組成的，當(dāng)顏色不同時(shí)，顏色的順序很少有關(guān)系。此外，我們沒(méi)有有效的方法用不同顏色的珍珠來(lái)組裝合成聚合物，以控制它們的順序?！比欢€指出，這種新的塑料回收方法似乎是唯一一個(gè)真正堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)假設(shè)的方法?！霸谖磥?lái)，可持續(xù)發(fā)展將需要把升級(jí)循環(huán)推到極致，把很多不同的物體扔在一起，然后回收這些混合物，每天生產(chǎn)不同的新材料。大自然已經(jīng)這樣做了，”他總結(jié)道。