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牛刊洋妞拒稿后又舔屁眼的伟大发现: 祸害地球500年,20世纪最糟糕的发明中国科学家用一条虫子治好了!

2017-12-18 作者| 杨军 蝌蚪士

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演讲者 | 杨军 北京航空航天大学化学学院教授

本文转载自微信公众号“CC讲坛”(ID:ccjt2014),不代表瞭望智库观点。


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挑战不可能:虫子吃塑料




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杨军

北京航空航天大学化学学院教授


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“空窗期”的偶然发现






它最重要的就是国家力争上马的论证是在2003年的11月到2004年的7月。这是国家中长期科技发展规划16个重大专项当中的重中之重,难中之难。



那么我当时是作为北航的负责民口科研的科技处的副处长,很荣幸担任了整个认证秘书组的组长,所以全程的深度的参与组织了整个论证过程。当然作出了自己的贡献,也获得了国家的一些表彰。



那么为什么要说大飞机这个事情呢?因为就是在大飞机论证过程当中那个春节,就在紧张的论证环节,相当于一个空窗期。我在家里做稀饭,我发现装小米的那个塑料袋被咬坏了很多的洞,这里面有蛾子飞出来,也有虫子在里面爬。









由于塑料是高分子量,数万到数十万的分子量,再加上它的物理化学性质的稳定,包括它疏水的特点,所以按照目前的科学估计,塑料在自然界当中降解需要500年以上。



近年来海洋里塑料污染的问题必须重视,《科学》杂志就报道每年有800万吨的塑料被冲到大海里面,就形成了相当于法国或者200个上海这么大面积的一个太平洋的塑料垃圾飘移带。











我们这里选择其中的两株菌,一个是阿氏肠杆菌,还有一个就是芽孢杆菌。这两株菌大家可以看到,它都是没有别的可吃的,只有这些薄膜。



它在上面长得非常好,形成了成熟的生物膜,而且这个生物膜是非常致密的,它的活性很强,可以侵蚀腐蚀掉聚乙烯的表面。



它的怎么去腐蚀和降解呢?它是把聚乙烯的这种长链的C-C的这种单键氧化断裂成为一个亲水的碳氧双键的羰基,这就是它降解的一个机制,所以它就变了,它的表面更加的亲水。



在这里我们可以看到培养六十天的话,它可以使得聚乙烯减重6%和11%,聚乙烯的分子量可以降到6%到13%。









那么聚苯乙烯大家知道,就是我们现在常见的白色塑料。如果我们一次性用过以后,扔下的垃圾白色塑料,它就是罪魁祸首。





它吃完以后,我们就收集这个虫粪。吃了麦麸的和吃了泡沫塑料的虫粪,我们用一种化学的方法叫GPC凝胶渗透色谱证明了它的分子量子降低了。



另外从热重的角度,虫粪里面所含的聚苯乙烯的分子量降低了,而且它的含量也降低了。



它吃进去的这些泡沫塑料是怎么转化的呢? 50%都转化为二氧化碳和虫子的肌体,我们就说它长肌肉了。



那么为了更加科学地证实降解的科学性和真实性,我们这里面采用了在生物化学机理研究当中的一个精标准的方法叫做同位素示踪的方法。就是用碳-13标记的聚苯乙烯还有麦麸来喂食黄粉虫。





所以这就充分证明了肠道菌群在整个黄粉虫降解聚苯乙烯的过程当中发挥了主要的作用。





如果我们把它培养60天的话,它可以使得聚苯乙烯的重量减重6.5%到7.5%,而且也能够使聚苯乙烯的分子量降低。



所以我们根据前面的这个实验的结果,又绘制了一个聚苯乙烯在黄粉虫肠道里面降解过程的一个示意图。这个也是当时因为我们投《Nature》的时候,它的评阅者要求我们这么画的。















那么回溯有关虫子吃塑料这个方面的文献,我们可以找到1954年加州大学的一篇文献,也是印度谷螟来觅食塑料袋,那么五十年以后2007年仍然还有这样类似的报道。但是很遗憾因为他们都是昆虫学家,他们没有从逆向思维的角度去利用害虫的这个习性,就错过了非常好的发明的机会。



所以我认为我们这个发现的过程类似于1928年弗莱明发现青霉素。我们都是偶然发现而且意义非常重大。在我们的文章发表以后,有很多科学家跟我讲,这个现象司空见惯,但是我们都熟视无睹。所以有句西方谚语说得好,“机会都是留给有准备的人”。





那么正如毛主席1935年长征途中讲的,今日长缨在手,何时缚住苍龙。所以我相信,在我们科学家跟企业家的共同努力之下,我们一定能够缚住危害全球环境的塑料垃圾的这条长龙。


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责编:戴丽丽 李逸博

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