近日，北京航空航天大學化（huà）學學院教授楊軍的（de）一（yī）次科普演講引起了社會各界的關注。原來，這位科學家（jiā）偶（ǒu）然間將蟲子與塑料（liào）掛上了鉤。

塑料（liào）能被蟲子“吃掉”?這是否意味著，困擾人類的“白（bái）色汙染”找到了終極解（jiě）決途徑?這樣的期待，讓楊軍的演講迅速成為熱議話題。

偶然的科學發現

2004年春節，楊軍從家中櫥櫃裏拿出一袋小米準備煮粥時（shí），發現裝米的塑料袋上有許多孔洞，還有（yǒu）蟲子和飛蛾爬出。
米壞了，不能吃，趕緊處理扔（rēng）掉，這是許多人看（kàn）到上（shàng）述情景（jǐng）時的自然反應。不過，這一幕卻給了博士畢業於清華環境工（gōng）程專業環境生物技術方向的楊軍不一樣的啟發。蟲（chóng）子咬過，塑料去哪了?如果被蟲子（zǐ）吃掉了，塑料能否被蟲子消化?

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

“如果這個問題能被證實，就意味著塑料能（néng）被降解。這將是一項（xiàng）革命性的（de）發現。”春（chūn）節（jiē）過後，楊（yáng）軍就帶著碩士生秦小燕著手開始研究（jiū）。

通過各種渠道，他買到了“米蟲”，即蠟蟲（chóng）。隨後，通過解剖將其內含物取出，接種於僅（jǐn）僅鋪（pù）有聚乙烯薄（báo）膜的（de）無碳培養基中。

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

實驗進行到第28天，楊軍和秦小燕通（tōng）過電鏡觀察發現，蠟蟲腸道的內含物（wù）侵蝕並穿透（tòu）了塑料薄膜。這意味著蠟蟲的腸（cháng）道微生物降解了塑料（liào）。

蟲（chóng）子活下來了

實驗蠟（là）蟲腸道的內含物會分（fèn）泌出很多菌（jun1）株，但之前的研究並未（wèi）將其細化。

為（wéi）學習基（jī）礎研究方法，楊軍前往英國牛津大學做（zuò）了一年訪問學者。回國（guó）後，他開始（shǐ）展開係統深入的研究，提取（qǔ）內含物（wù）中（zhōng）的“純菌”進行實驗。

楊軍將蠟蟲（chóng）腸道內含物與含有聚乙烯的薄膜（mó）放在一起（qǐ）進行富集（jí）培養。他以（yǐ）聚乙烯為唯一碳源，60天富集培育分離出8種純菌株，並（bìng）最終通過抗（kàng）拉強度試驗（yàn）選擇了（le）兩種降解能力最強的菌種：阿氏腸杆菌（jun1）和芽孢杆菌（jun1）。

實驗證（zhèng）明，這兩種菌株的確靠塑料（liào）薄膜“活了下來（lái）”。它們在含聚（jù）乙烯的（de）薄（báo）膜（mó）上穩定增長，並具有較強的活性，可以腐（fǔ）蝕掉聚乙烯膜的表麵。“把聚乙烯這種長鏈的C-C單鍵氧化斷裂成為一個（gè）親水的（de）碳氧雙鍵（jiàn）的羰基，這就是降解的初步機製。”楊軍解釋道。

他推測，如果將黃粉蟲的培養時間延長（zhǎng）至60天，阿氏（shì）腸杆菌和（hé）芽孢杆菌可以分別使聚乙（yǐ）烯減重6%和11%，聚乙烯的分子量可以降低6%和13%。“這表明（míng）黃粉（fěn）蟲的降（jiàng）解（jiě）效率是很高（gāo）的。”

隨後，楊軍（jun1）又做了黃粉蟲（chóng）降解聚苯乙烯實驗。他培養了1500條黃粉蟲，將其平均分成三組，進行為（wéi）期30天的實驗。一組（zǔ）僅喂食聚苯乙烯的泡沫塑料;另兩（liǎng）組作為對照組，食物分別是它們最喜歡的（de）麥麩和（hé）無食物。結果發現，分別（bié）單獨喂食泡沫塑料和麥麩的兩組存活率沒有顯著差異。

為測量聚苯乙烯的降解（jiě）程（chéng）度，楊軍收集了吃過麥麩和泡沫塑料的蟲糞，並（bìng）用（yòng）GPC(凝膠滲透色譜)證明聚苯乙烯的分子量降低了，熱量也降低了。

“50%的（de）聚苯乙烯被黃粉（fěn）蟲轉化為二（èr）氧化碳和自身肌體，可以說是‘長肌肉（ròu）’了。作（zuò）為生物（wù）化學機製的‘金標準’，碳13-同位素標記示蹤的實驗也更加證實了這個結果。”楊軍興奮地說，實驗充分（fèn）證明了黃粉蟲能降解聚苯乙烯（xī）。

塑料（liào）生（shēng）物降解的新窗口

楊軍（jun1）表示，塑料本身是一（yī）種高（gāo）分子的惰性材料，難以被生（shēng）物降解。

“塑料在自然界中降解需要約500年。而我（wǒ）們找到了一種高效降解微生物來源的（de）新途徑，就是從蟲子（zǐ）的腸道裏找到可高效降解塑料的（de）細菌（jun1）、酶，隻需24小時甚至更少的時間就能降解塑料，這為解決石油基塑（sù）料汙染問題打開了一扇窗。”楊軍說。

中國工程院院士（shì）、清華大學環境學院教授錢易對（duì）此評價說（shuō），楊軍團隊從蟲子吃塑料的自然生活現象出發，證實了昆蟲及其腸道微生物可以高效降解聚乙烯和聚苯乙（yǐ）烯。“這個發現是革命性的，揭示了細菌能夠利用過去被認（rèn）為不（bú）可能生物降解的石油基塑料。這是近年來環境科學領域（yù）最（zuì）大突破之一，為解決全球塑料汙染問題打（dǎ）開了一（yī）扇新的大門。”

楊軍告（gào）訴記者，實驗研究中所用的塑料均為最難降解的石油基塑料（liào）。不過，想要真正造福人類（lèi），還需要通過產業化，使微生物和酶（méi）得到高（gāo）效利用。目前（qián）他正（zhèng）在尋求與企業合作，試圖開發一種降解可（kě）控的新型材料。

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