近日，北京航空航天大學化學學院教授楊軍的一次科普演講引（yǐn）起了社會各界的關注。原來，這位科學家偶然間將蟲子與塑料掛上了鉤。

塑料能被蟲子“吃掉（diào）”?這是否意（yì）味著，困擾人類的“白色汙染”找到了終極解決途徑?這樣的期待，讓楊軍的演講迅速（sù）成為熱議話題。

偶然的科學發現

2004年春（chūn）節，楊軍從家中櫥（chú）櫃裏拿出一袋小米準備煮粥時，發現裝米的塑料袋上有許多孔洞（dòng），還有蟲子（zǐ）和飛蛾（é）爬出。
米壞（huài）了，不能吃（chī），趕緊處理扔掉，這是許多人看到上述情景時的自然反應。不過（guò），這（zhè）一幕卻給了博士畢業於清（qīng）華環境工程專業環境生物（wù）技術方向的楊軍不一樣的（de）啟發。蟲子（zǐ）咬過，塑料去哪了?如果被蟲子吃掉了，塑料能否被蟲子（zǐ）消化?

楊軍初步推測，塑料可能被蟲子吃掉了，但能否被蟲子消化吸收並轉化成能（néng）量或身體組織就不得而知了。

“如果這個問題能被（bèi）證實，就意（yì）味著（zhe）塑料能被（bèi）降解。這將是一項（xiàng）革命性的發現。”春節過後，楊軍就帶（dài）著碩士生秦小燕著手開始研究。

通過各種渠道，他買到了“米蟲（chóng）”，即蠟蟲。隨後，通過解剖將其（qí）內含物取出，接種於僅僅鋪有聚乙烯（xī）薄膜的無碳培養基中。

“碳是（shì）維持生命的主要元素，不給蠟蟲葡萄糖、澱粉等碳源，隻給含有聚（jù）乙烯的薄膜，蠟蟲（chóng）要麽依靠薄膜進行繁殖代謝，要麽因沒有能量來源而（ér）死掉。”楊軍告訴《中國科學報》記者。

實（shí）驗（yàn）進行到第28天，楊軍和（hé）秦小（xiǎo）燕通（tōng）過電鏡觀察發現，蠟蟲腸道的內含物侵蝕並（bìng）穿透了塑料薄膜。這意味著（zhe）蠟蟲的腸道微生物降（jiàng）解了塑料。

蟲（chóng）子活下來了

實驗蠟蟲腸道的內含物會分泌出很多菌株，但之（zhī）前的研究並未將其細化。

為（wéi）學習基（jī）礎研究方法（fǎ），楊軍前往英國牛津大學做了一年訪問學者。回國後，他開（kāi）始（shǐ）展開係統深入（rù）的研究（jiū），提取內含物中（zhōng）的“純菌”進行實驗。

楊軍將蠟蟲腸道內含物與含有聚乙烯的薄膜放在一起進行富集培養。他以聚乙烯為唯一（yī）碳源，60天富集培（péi）育分離出8種純菌株，並最終通過抗拉強度試（shì）驗選擇了兩種降解能（néng）力最強（qiáng）的菌種：阿氏腸杆菌（jun1）和芽孢杆菌。

實驗證明，這兩種菌（jun1）株的確靠塑料薄（báo）膜“活了下來”。它們（men）在含聚乙烯的薄（báo）膜上穩定增長，並具有較強的活性，可以腐蝕掉聚乙烯膜的表麵。“把聚乙烯（xī）這（zhè）種長鏈的C-C單鍵氧化斷裂成（chéng）為一個親（qīn）水的碳氧雙鍵的羰基，這就是降解的初步機製。”楊軍（jun1）解釋道。

他推測，如果將黃粉蟲的培養時間延長至60天（tiān），阿氏腸杆菌（jun1）和芽孢杆菌（jun1）可（kě）以（yǐ）分別使聚乙烯減重6%和11%，聚乙烯的分子量可以降低6%和13%。“這表明黃粉蟲的降解效（xiào）率是很高的。”

隨後，楊軍（jun1）又做了黃粉蟲降解聚苯乙烯實驗。他培養了（le）1500條黃粉蟲，將其平均分成（chéng）三組，進行為期30天的實驗。一組（zǔ）僅喂食聚苯乙（yǐ）烯的泡沫塑料;另兩組作為（wéi）對照組，食物（wù）分別是它們最喜（xǐ）歡的麥麩和無食物。結果發現，分別單獨喂（wèi）食泡沫塑料和麥麩的兩組存（cún）活率沒有顯著差異。

為測（cè）量（liàng）聚苯乙烯的（de）降解程度，楊軍收集了吃過麥麩（fū）和泡沫塑料的蟲糞，並用GPC(凝膠滲透色譜)證明聚苯乙烯的分子量（liàng）降低了，熱量也降低了。

“50%的聚苯乙烯被黃粉蟲（chóng）轉化為二氧化碳和自身（shēn）肌體，可以（yǐ）說是‘長肌肉’了。作為生物化學機製的‘金標準’，碳13-同位素標記（jì）示蹤的實驗也更加證（zhèng）實了這個結果。”楊軍興奮地說，實驗充分證明（míng）了黃粉蟲能（néng）降解聚苯乙烯。

塑料生物降解的新窗口

楊軍表示，塑（sù）料本身是一種高分子的惰性材料，難以被生物降（jiàng）解。

“塑料在自然界（jiè）中降解需（xū）要約（yuē）500年（nián）。而我們找到了一種高效降解微生物來源的新途（tú）徑，就是從蟲子的腸（cháng）道裏找到（dào）可高效降解塑料的細菌、酶，隻需24小時甚（shèn）至更少的時間就能降解（jiě）塑料（liào），這為解決石油基塑料汙染問題打開了一扇窗。”楊軍說。

中國工程院（yuàn）院士、清華大學環境學院教授錢易對此評價說（shuō），楊軍團隊從蟲子吃塑料的自然生（shēng）活現象出發，證實了昆蟲及其腸道（dào）微生（shēng）物可以高效降解聚（jù）乙烯和聚苯（běn）乙烯（xī）。“這個發現是革（gé）命性（xìng）的，揭示了細菌能夠利用過去被認為不可能（néng）生物（wù）降解的石油基塑料。這是近年來環境科學領域最（zuì）大突破之一，為解決全球塑料（liào）汙染問題打（dǎ）開（kāi）了一扇新的（de）大門。”

楊軍告訴（sù）記者，實驗研究中所用的塑料均為最難降（jiàng）解的石油基塑料。不過，想要真正（zhèng）造福人類，還需要通（tōng）過產業化，使微（wēi）生（shēng）物和酶得到高效利用。目前他正在尋求與企業合作，試圖開發一種降解可控的新型材料。

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