1869年，美國人J.W.海厄特發現在硝酸纖維素（sù）中加入樟腦和少量酒（jiǔ）精可製成一種可塑性物質，熱壓（yā）下可成型（xíng）為塑料製品，命（mìng）名為賽璐珞。從此算起，塑料工業迄（qì）今已有120年的曆（lì）史。 塑料給（gěi）人類的（de）生活帶來了許多好處，它們廉價、輕便、多用，已經成（chéng）為現代（dài）生產生活無處不在的主要材料（liào）。並且這些（xiē）需求還在不（bú）斷增長，艾倫（lún）·麥克阿瑟基金會“新塑料經濟倡（chàng）議”負責人羅伯·奧普索默此（cǐ）前在（zài）接受媒體采訪時表（biǎo）示（shì），對塑料的需（xū）求到2030年（nián）可能還要翻一番。
但在享受塑料給日（rì）常生活帶來的（de）便利的同時，塑料垃圾帶來的環境問題也備受關注。多數（shù）塑料都被填埋或進入海洋環境（jìng），而進（jìn）入環境的塑料廢（fèi）棄物卻給野生動植物和生態係統帶來了傷害。
如何處理這（zhè）些塑料垃圾，已經成為全球各國共同關心的重點（diǎn）問題之一。
生物（wù）降解成（chéng）熱點
中國（guó）科學院（yuàn）昆明植物研究所許建初（chū）團隊近日宣布，在塑料生物降解領域取得重大突破——發現了塔賓曲黴菌對聚氨基甲酸酯（zhǐ）的生物降解作用。這項研究成果以《塔賓曲黴菌(Aspergillustubingensis)對聚（jù）氨基甲酸酯（zhǐ）的生物降解》為題，發表在國際主流環境汙（wū）染（rǎn）(Environmental Pollution)雜誌上。
在接受《中（zhōng）國科學報》記者采訪時，許建初表（biǎo）示，之所以會選擇這個研究課題，正是看到了工業合成塑料的生（shēng）產與使用已（yǐ）經對（duì）環境（jìng）產生嚴重的危害。他介紹說，聚氨基甲酸酯(PU)是一種新興的有機高分子材料，也是現代塑（sù）料工業中發展（zhǎn）最快的品種之一，廣泛用於工業、醫療、建築和汽車（chē）等領域，被譽（yù）為“第五大塑料”。我們日常生（shēng）活中常見的泡沫塑料、海綿（mián）和汽車墊子等，都是PU製成。
“全球聚氨基甲酸酯（zhǐ）(PU)年產量估計約為800萬噸(Mt)，並且逐年增加。這些不可降解的聚氨基甲酸酯垃（lā）圾導致了土壤和水體的（de）汙染，並最終進入海洋生態係統。而傳統的填埋和焚燒法占用大量土地資（zī）源，影響土質結（jié）構及大氣環境，極易造成二次生態（tài）汙（wū）染。”
科學家們想盡各種辦法研究（jiū）對聚氨酯（zhǐ）材（cái）料的化學降解，目前聚氨（ān）酯材料的化學降解主（zhǔ）要包（bāo）括水解（jiě）、熱降（jiàng）解（jiě）、光降解（jiě）等（děng），但（dàn）這類降解成本高且易產生二次汙染。
為了解決“白色汙染”問題，使人類社會和自然環境可持續發展，使用生物方法降解塑料成為（wéi）當（dāng）今的研究熱點。
吃塑料的塔賓曲（qǔ）黴菌
在（zài）此之前（qián），2016年，日本京都科技大學(Kyoto Institute of Technology)小田耕平（píng）(KoheiOda)課題組就曾報道發現了一（yī）種（zhǒng）相當有潛質（zhì）的（de）處（chù）理塑料的微生物，將其命（mìng）名為Ideonellasakaiensis，該成果發（fā）表在《科學》雜誌上。
無（wú）論（lùn）是之前（qián）小田耕平的研究，還是此次許建初團隊的研究，基本策略大致相似：從塑料垃圾（jī）密集的地（dì）方著（zhe）手，發現那些以此（cǐ）為食的“小家夥”。
從位（wèi）於（yú）巴基斯坦（tǎn）伊斯蘭堡垃（lā）圾堆集地區采集（jí）到幹淨的土壤樣品後，將其放入滅菌盆中（zhōng），與高純度聚氨酯(PU)薄膜混合在一起（qǐ），進而發現了能夠降解PU的塔賓曲黴菌。
許建初解釋說（shuō），塔賓曲黴菌可以在聚氨酯表麵生長，並通過生長過程中（zhōng）產生的酶和塑料發生生物反應（yīng），破壞塑料分子間或聚合物間（jiān）的化（huà）學鍵;同時，這一真菌還利用了其菌絲的物理強度，幫助“掰開”塑料聚合物。在塔賓曲黴（méi）菌作用下，原本（běn）在自然環境中難以降解的塑料，兩周就可以明顯看到生物降解過程，兩個月後（hòu）其培養（yǎng）基上的塑料聚合物基本消失。
與之前小（xiǎo）田耕平團隊的研究相比，二者都是關於微生物生物降解有機塑料聚合物的研究，並且降解效率（lǜ）類似。
但同時也存在以下三點不同：首先塔賓曲黴菌是（shì）真菌，而Ideonellasakaiensis是細菌;其次所降（jiàng）解（jiě）的（de）塑料材料不（bú）同，許建初團隊研究降解的是聚氨酯(PU)，而小田耕平團隊是聚對苯二甲（jiǎ）酸乙二醇酯(PET);第三，Ideonellasakaiensis是首次發現的新種，由研究團隊自己命名，而塔賓曲黴菌並不是首次發現及命名，卻是首次發現其有降解塑料的能力。
或成（chéng）治汙利器
談及目前塑（sù）料垃圾處理的兩個主（zhǔ）要方向，許建初告（gào）訴《中國科學報》記者：一是發（fā）現具（jù）備降解（jiě）塑料垃圾能力的關鍵（jiàn）微生物和關鍵酶，並推（tuī）廣至大（dà）規模生產;另一個是（shì）可生物（wù）降解的塑料的研發，主要通過（guò）聚合澱粉、二氧化碳等可降解小分子（zǐ）來生產塑料製品。
“而其中真菌分解具備自己的獨特優勢。相比較其他傳統處理方式，真菌分解能夠（gòu）完全將聚合物降解成（chéng）小分子，占地少，不會（huì）形成二次汙染（rǎn）。並且其生產的（de）小分子物質可被其他生物體重新吸收利用。”
從（cóng）已經發表的論文簡（jiǎn）介中看，研究成（chéng）果已經在飽受白色汙染困擾的巴基斯坦首都伊斯蘭堡展開了具體實踐性的試驗。許建初告訴記者，以目前的研究來看，塔賓（bīn）曲（qǔ）黴菌具有廣闊的應用前景，“它屬於可培（péi）養真菌，培（péi）養條（tiáo）件並不苛刻。並且降解速率較快且（qiě）效果（guǒ）明顯，適用於以（yǐ）後大規模生產（chǎn）。目（mù）前尚處於（yú）實驗室小批量培養階段，一旦了解清（qīng）楚其中的機製機理，便可適用於大（dà）批量試驗”。
在真正成為“治（zhì）汙利器”之前，許建初認為，還需要解決（jué）以下（xià）四個主要問題（tí）：真菌的大批量生產、塑料垃圾的分類和前處理、真菌（jun1）培養條件的（de）建立以及對其中關鍵酶和機製的了（le）解。
許建初強調說：“真菌（jun1）降解的塑料有其特異性，另外對（duì）塑料的成（chéng）分結構可（kě）能也有特定的要求。此外，真菌降解塑料的能力受環（huán）境因子如（rú）溫度、酸堿度等的影響;並且在自然（rán）環境中，該（gāi）過程可能受到其他微生物的抑製。”
資料（liào）來源：科學網 . 中塑在線
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