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從廢棄物的種類上來看,啥東西最讓人頭疼?恐怕就是滿世界的塑料了。買菜用的塑料袋,喝水的瓶子,點(diǎn)外賣的餐盒,這些東西用完了咋整?埋地里,它幾百上千年都化不掉;燒了,那味兒嗆人還污染空氣。
眼瞅著塑料垃圾堆成山,海里的魚肚子裡都能掏出塑料瓶蓋,科學(xué)家們也著急,滿世界尋找能治塑料的法子。您猜怎么著?這找來找去,線索沒準(zhǔn)就藏在咱們涮火鍋時(shí)常點(diǎn)的那個(gè)菜盤子里。
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這事兒得從一種非常常見的蘑菇說起,它叫黃孢原毛平革菌。這名兒聽著挺拗口,但它有個(gè)您一定認(rèn)識(shí)的“親戚”平菇。對(duì),就是涮火鍋、炒菜常吃的那種灰白色的,一片一片的,嫩滑可口的蘑菇。
它們都屬于真菌大家庭裡的“分解能手”。黃孢原毛平革菌這家伙,在自然界裡就是個(gè)不挑食的“清潔工”,專門喜歡分解那些別的生物啃不動(dòng)的硬骨頭,比如木頭裡的木質(zhì)素。
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木質(zhì)素是植物細(xì)胞壁裡一種特別復(fù)雜、特別堅(jiān)固的聚合物,給植物提供支撐,尋常微生物拿它一點(diǎn)辦法都沒有。可這真菌,它就有獨(dú)家秘方,能分泌出一系列強(qiáng)大的酶,像一把把生化剪刀,咔嚓咔嚓就把木質(zhì)素大分子剪成小段,然后當(dāng)成美餐吸收掉。
科學(xué)家們?cè)缇椭肋@家伙的本事,一直琢磨它還能分解點(diǎn)啥更頑固的東西。塑料,尤其是那種最常見的聚乙烯、聚氨酯,它的分子結(jié)構(gòu)也是一長串一長串的,化學(xué)鍵非常牢固,跟木質(zhì)素在“難對(duì)付”這點(diǎn)上頗有幾分相似之處。
于是,就有研究人員動(dòng)了心思,既然這真菌是拆解復(fù)雜聚合物的高手,那它能不能也對(duì)塑料試試手呢?
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這一試,還真試出了學(xué)問,從上世紀(jì)八十年代開始,陸續(xù)就有研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),黃孢原毛平革菌在實(shí)驗(yàn)室條件下,能夠?qū)σ恍┓N類的聚氨酯塑料產(chǎn)生作用。
它分泌的那些酶,能夠在一定程度上“腐蝕”塑料的表面,把大分子鏈打斷,啟動(dòng)降解過程。這個(gè)消息當(dāng)時(shí)在學(xué)術(shù)界就引起了不小的興趣,就像在黑暗裡摸索的人突然看見了一絲螢火蟲的光亮。
雖然這光還很微弱,速度也很慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上實(shí)用,但它證明了一條全新的、充滿希望的路徑,生物降解,特別是利用真菌來降解塑料,是可能的。
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那這和咱們吃的平菇又有啥關(guān)系呢?關(guān)系就在于黃孢原毛平革菌和平菇親緣關(guān)系很近,它們擁有類似的家傳本領(lǐng)。既然“堂兄弟”有這潛力,那“堂兄弟”是不是也該查查?
果不其然,近年來的研究開始把目光投向包括平菇在內(nèi)的多種食用真菌。一些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在受控條件下,平菇的菌絲體,也就是蘑菇埋在地下那些像白色棉絮一樣的部分,確實(shí)能夠附著在經(jīng)過去除添加劑等預(yù)處理后的塑料薄膜上,并顯示出降解的跡象。
真菌菌絲會(huì)包裹塑料,并試圖用它的酶去分解它,把塑料中的碳源作為自己生長的養(yǎng)分之一。
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這個(gè)過程您可以想象一下:真菌就像一群有生命的、極其微小的攻城部隊(duì)。塑料是一座堅(jiān)固的城堡。真菌部隊(duì)先包圍城堡(菌絲附著),然后不斷地向城墻(塑料表面)噴灑它們特制的“消化液”(各種酶)。
這種消化液能一點(diǎn)點(diǎn)地腐蝕城墻的磚石(塑料分子鏈),雖然一天兩天看不出啥,但時(shí)間長了,堅(jiān)固的城堡確實(shí)有可能被慢慢瓦解。
這跟咱們胃裡消化食物道理有點(diǎn)類似,只不過真菌的“胃液”是針對(duì)木頭、落葉,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),或許也能針對(duì)塑料。
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這不是說咱們現(xiàn)在把塑料垃圾扔進(jìn)平菇養(yǎng)殖場(chǎng)就萬事大吉了,或者指望吃頓蘑菇火鍋就能幫身體分解微塑料。事情遠(yuǎn)沒這么簡單。目前的研究大多還處于實(shí)驗(yàn)室階段,面臨一大堆難題。
頭一個(gè)就是速度太慢。自然環(huán)境下,真菌分解一片落葉得幾個(gè)星期,分解一塊塑料可能需要幾個(gè)月甚至更長時(shí)間,這對(duì)于全球每年數(shù)億噸的塑料垃圾產(chǎn)量來說,簡直是杯水車薪。
其次,塑料種類繁多,添加劑各異,真菌也不是啥塑料都“愛吃”,專一性是個(gè)問題。再者,如何把實(shí)驗(yàn)室裡精細(xì)控制的過程,放大到真實(shí)復(fù)雜的垃圾處理環(huán)境,比如滿是各種雜物的垃圾填埋場(chǎng),那挑戰(zhàn)可不是一星半點(diǎn)。
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但這條路線的吸引力是巨大的,如果未來我們能通過生物技術(shù),強(qiáng)化這些真菌的降解能力,或者將它們與其它微生物組隊(duì),形成高效的“降解聯(lián)盟”,再設(shè)計(jì)出適合它們工作的反應(yīng)設(shè)施,那么或許有一天,我們真能建立起“真菌塑料處理廠”。
把收集來的特定塑料垃圾送進(jìn)去,讓這些不起眼的真菌“工人”們默默工作,最終把頑固的塑料變成二氧化碳、水和一些真菌自身的生物質(zhì)。
這些生物質(zhì)說不定還能作為肥料或者飼料原料,實(shí)現(xiàn)真正的變廢為寶。這比單純的填埋和焚燒,聽起來要美妙得多,也更符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的想法。
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涮火鍋時(shí)夾起一片滑嫩的平菇,除了品味它的鮮美,或許也可以生出一點(diǎn)點(diǎn)別樣的感慨。在這個(gè)微小的生命體裡,或許就蘊(yùn)藏著解決人類巨大環(huán)境難題的某種原始智慧。
大自然早就安排好了分解者來維持生態(tài)平衡,只是面對(duì)人類造出的全新物質(zhì)塑料,這些分解者需要時(shí)間來學(xué)習(xí)和適應(yīng)。科學(xué)家的任務(wù),就是讀懂它們的語言,幫它們一把,或許也能從它們身上學(xué)到新的方法。
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解決塑料污染,沒有一蹴而就的“銀彈”,它需要源頭減量、循環(huán)使用、材料創(chuàng)新和末端處理多條腿走路。而真菌降解這類生物技術(shù),正是末端處理中極具想象力的一環(huán)。
涮鍋的平菇到降解塑料的潛力,這條路很長,但值得探索。聊到這吧,下次接著聊。
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