1869年，美國人J.W.海厄特發現在硝酸纖維素中加入樟腦和少（shǎo）量酒精可製成一種可塑性物質，熱壓下可成型（xíng）為塑料製品（pǐn），命名為賽璐珞。從此算起，塑料工業迄今已有120年的曆史。 塑料給人類的生活帶來了許多（duō）好處，它（tā）們廉價、輕（qīng）便、多用，已經成為現代生產生活無處不在的主要材（cái）料。並且（qiě）這些需求還在不斷（duàn）增長，艾倫·麥克阿瑟基金會“新塑（sù）料經濟倡議”負責人（rén）羅伯·奧普索默此前在接受媒體采訪（fǎng）時表（biǎo）示，對（duì）塑料的需（xū）求到2030年可能還要翻一番。
但在享受塑料給日常（cháng）生活（huó）帶來的便利的同時，塑料垃圾帶來的（de）環境問題也備受關注。多數塑料都被填埋或進入海洋環境，而進入環境的塑料廢棄物卻給野生動植物和生態係統帶來了傷害。
如何處理這些塑料垃圾，已經成（chéng）為全（quán）球各國共同關（guān）心的重點問題之一。
生物降解成熱點
中國科學院昆明植物研究所許建初團隊近（jìn）日宣布，在塑料生物降解領域取（qǔ）得重大突破——發現了塔賓曲黴菌對聚氨（ān）基甲酸酯的生物（wù）降解作用。這項（xiàng）研究成果以《塔賓（bīn）曲黴菌(Aspergillustubingensis)對聚氨基甲酸酯的生物降解》為題，發表在國際主流環境汙染(Environmental Pollution)雜誌上。
在接受《中（zhōng）國科學報》記者采訪時，許建初表示，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產與使（shǐ）用已經對環境產生嚴（yán）重的危害。他介紹說，聚氨基甲酸酯(PU)是一種新興的有機高（gāo）分子材料，也是現代塑料工業中發展最快的品種之一，廣泛用於工業、醫療（liáo）、建築和汽車等領域，被譽為“第五大塑料”。我們日常生（shēng）活中常見的泡沫塑料、海綿和汽車墊子等，都是PU製成。
“全球聚氨基甲酸酯(PU)年產量估計約為800萬噸(Mt)，並（bìng）且逐年增加。這些不可降解的聚氨基甲酸酯（zhǐ）垃圾（jī）導致了土壤和水體（tǐ）的汙染（rǎn），並最終進入海洋生態係統（tǒng）。而傳統的填埋和（hé）焚燒法占用大量土地資源，影響土質（zhì）結構及大氣環境，極易造（zào）成二次生態汙染。”
科學家們想盡各種辦法研究對聚氨酯材料的化（huà）學降解（jiě），目前（qián）聚（jù）氨酯材料的化（huà）學降解主要包括水解、熱降解、光降解等，但這（zhè）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（shè）會和自然環境（jìng）可持續發展，使用生物方法降（jiàng）解塑（sù）料成為當今的研究（jiū）熱點（diǎn）。
吃塑料的（de）塔賓曲黴菌
在此之前，2016年，日本京都科技大學（xué）(Kyoto Institute of Technology)小田（tián）耕（gēng）平(KoheiOda)課題組就曾報道發現（xiàn）了（le）一種相當有潛質的處（chù）理塑（sù）料（liào）的微生物，將（jiāng）其命（mìng）名為Ideonellasakaiensis，該成果發表在《科（kē）學（xué）》雜誌上。
無（wú）論（lùn）是之（zhī）前小田耕平的研（yán）究，還是此次許建初團（tuán）隊的研（yán）究，基本策略大（dà）致相似：從（cóng）塑料垃圾密集的地方著（zhe）手，發現（xiàn）那些以此為食的“小家（jiā）夥”。
從位於巴基斯坦伊斯（sī）蘭堡垃圾堆集地區采集到幹淨的土壤樣品後，將其放（fàng）入滅菌盆中，與高純度聚氨酯(PU)薄膜混合在一起（qǐ），進（jìn）而發現了能（néng）夠降解PU的（de）塔賓曲黴菌。
許建初解釋說，塔賓曲黴（méi）菌可以在聚氨酯表麵生長，並通過生長（zhǎng）過程中產（chǎn）生的酶和塑料發生（shēng）生物反應（yīng），破壞（huài）塑料分子間或聚合物間的（de）化學鍵;同時，這一真菌（jun1）還利用了其菌（jun1）絲（sī）的物理強度，幫（bāng）助“掰開”塑料聚合物。在塔賓曲黴（méi）菌作用（yòng）下，原本在自然環境中難以降解的塑料，兩（liǎng）周就可以明顯看到生物降解過（guò）程，兩個月後其培養基上的塑料聚合物基本消失。
與之前小（xiǎo）田耕（gēng）平團隊的研究相比，二者都是關於微（wēi）生物生物降解有機塑料聚合物的研究，並且降解效率類（lèi）似。
但同時也存在以下三點不（bú）同（tóng）：首先塔賓曲黴菌（jun1）是（shì）真菌，而Ideonellasakaiensis是細菌;其次所降解的塑料材料不同，許建初團隊（duì）研究降解的是聚氨酯(PU)，而（ér）小田（tián）耕平團隊是聚對（duì）苯二甲酸乙二（èr）醇酯(PET);第三，Ideonellasakaiensis是（shì）首次發現的新種，由研究團隊自己命（mìng）名，而塔賓（bīn）曲黴菌並不是首次發現（xiàn）及命名，卻是首次發現其有降解塑料的能力。
或成治汙利器
談及目前（qián）塑料垃圾處理的兩個主要方向（xiàng），許建初告訴《中國科學（xué）報》記者（zhě）：一是發現具備降解塑料垃（lā）圾能力的關鍵微生物和關（guān）鍵酶，並推廣至大規模生產;另一個是可生物降解的塑料的研發，主要通過聚合澱粉、二氧化碳等可降解小分子（zǐ）來生產塑料（liào）製品。
“而（ér）其中（zhōng）真菌（jun1）分解具備自己的（de）獨特（tè）優勢。相比較其他傳統處理方式，真菌分解能夠完全將聚合物降解成小分子，占地少，不會形成二（èr）次汙染。並且其生（shēng）產的小分子物質可被其他生物體（tǐ）重新吸（xī）收利用。”
從已經發（fā）表的論文簡介中看，研究成果已經在飽受白色汙染困擾（rǎo）的巴基斯坦首都伊斯蘭堡展開（kāi）了具體實踐性（xìng）的試驗（yàn）。許建初告訴記者，以目前的研（yán）究來看，塔賓（bīn）曲（qǔ）黴菌（jun1）具有廣闊的應用前景（jǐng），“它屬於可培養真菌（jun1），培養條件並不苛刻。並且降解速率較快且效果明顯，適用於以後（hòu）大規模生產。目前（qián）尚處於實驗室（shì）小批量培養（yǎng）階段，一（yī）旦了解清楚其中的機製機理，便可（kě）適用於大批量試驗”。
在（zài）真正成為“治汙（wū）利器”之前，許建初認為，還需要解決以下四個主要問題：真菌的大批量生產、塑料垃圾的分類和前處理、真菌培養條件（jiàn）的建立以及對其中關鍵酶和機製的了解。
許建初強調說：“真菌降解的塑料有其（qí）特異性，另外對塑料的成分結構可能（néng）也有特定的要求。此外，真（zhēn）菌降解塑料的能力受（shòu）環境因子如溫度、酸堿度等的影響;並且在自然環境中，該過程可能受到（dào）其他微生物的（de）抑製。”
資料來源：科學網 . 中塑在線
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