科學(xué)家提出回收塑料的新方法

　　據(jù)外媒報道，一些研究預(yù)計，每個人每年平均使用30千克的塑料。鑒于目前全球人均預(yù)期壽命約為70歲，每個人在其一生中會丟棄約兩噸的塑料。將這個數(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驗室負(fù)責(zé)人Francesco Stellacci開始思考是否有辦法解決廢舊塑料的問題并更有效地進行回收。

　　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，該團隊在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，在《先進材料》上發(fā)表了其結(jié)論。

　　在審查了現(xiàn)有的塑料回收選項后，工程師們決定想出一個全新的方法?！爱?dāng)我們使用可生物降解的塑料時，降解過程中留下的殘留物必須被儲存或掩埋?！盨tellacci說：“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，因為生物降解產(chǎn)品必然會改變該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)?！蹦敲?，我們?nèi)绾尾拍苣贸鲆粋€全面的解決方案來解決塑料的回收問題呢？部分答案很可能來自大自然本身。

　　蛋白質(zhì)是構(gòu)成我們世界的主要有機化合物之一。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鏈。“蛋白質(zhì)就像一串珍珠，每顆珍珠都是一個氨基酸。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：“在自然界中，蛋白質(zhì)鏈會分解成氨基酸成分，細(xì)胞會將這些氨基酸重新組合起來形成新的蛋白質(zhì)，也就是說它們會創(chuàng)造出具有不同顏色序列的新珍珠串?！?/p>

　　在實驗室里，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無細(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。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，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。事實上，你正在建造新的東西，"Stellacci說。

　　那么，蛋白質(zhì)組裝和塑料回收之間有什么聯(lián)系？因為這兩種化合物都是聚合物，自然發(fā)生在蛋白質(zhì)中的機制也可以應(yīng)用于塑料。雖然這種比喻聽起來很有希望，但Stellacci警告說，開發(fā)這種方法不會在一夜之間發(fā)生。“這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，顏色的順序很少有關(guān)系。此外，我們沒有有效的方法用不同顏色的珍珠來組裝合成聚合物，以控制它們的順序。”然而，他還指出，這種新的塑料回收方法似乎是唯一一個真正堅持循環(huán)經(jīng)濟假設(shè)的方法。“在未來，可持續(xù)發(fā)展將需要把升級循環(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。