当代人想逃避塑料的包围基本是件不可能的事。手机、电脑、闹钟等等,塑料制品无处不在,那么它们会如何消亡呢?不幸的是,你所扔掉的塑料在自然环境下都比你要长寿。你已经变成一堆皑皑白骨后,它也许仍然色彩艳丽的躺在垃圾填埋厂里。Metabolix的一个研究团队希望生产出多样化的、可生物降解的塑料。这不是另一种石化技术,他们打算用植物生产塑料。
植物的改造研究已经到了收官阶段。为了解Metabolix的工作过程,我们得知道这项工作的来源。做为Metabolix的首席科学家,Oliver Peoples在Metabolix做了二十年的研究员。那段时间里,他在土壤中的细菌里发现了很多新的基因序列。研究的细菌可以在自然环境下产生一种叫做PHA( polyhydroxyalkanoates )的碳聚合物。
PHA是一种线性碳聚合物,由真氧产碱杆菌属通过发酵糖分产生。这些有机物将PHA做为能量贮存中介,和我们动物使用糖原的目的一样。人们意识到PHA可以用来制造塑料,并且在被我们抛弃后自然降解。
科学家花费了近十年的辛勤劳动才攻克难关,让细菌产生足量的可用PHA来进行测试。即便是在最优条件下,细菌仍然无法产生足够的PHA来满足生产需求。整个项目的突破口来自于转基因技术。
Metabolix花了几年来将这些基因植入柳枝稷(一种草)内。柳枝稷已经因生产纤维素乙醇闻名于世,Metabolix也是看中了它的那些特殊属性,快速生长、高重量、高碳。
经过基因改编后的植物,把二氧化碳转换成一种PHB(PHA的一种),它可以制造塑料包装等物件。根据Metabolix的估计,PHB的质量必须占到柳枝稷10%才能完美符合需求。早期实验平均只能达到1.2%,去年提高到2.3%。不过有部分的草PHB含量能够达到7%,所以希望就在前方。
在达到神奇的10%之前,Metabolix还在开发提取技术。第一种是用300摄氏度的温度烘烤,把PHB溶解进巴豆酸,然后再提取并制造塑料。另一项实验,是用溶解剂直接把PHB提取出来。
因为碳聚合物来源于空气中的二氧化碳,它相当环保。
- 华南理工大学朱伟教授 PNAS:深度硅化辅助长期保存生物物种结构和基因组信息 - 从微观到宏观 2024-10-18
- 东华大学曹雪雁/史向阳团队 AHM:仿生聚吡咯壳聚糖纳米凝胶共递送药物和基因实现转移性前列腺癌的高效治疗 2024-04-30
- 暨南大学戴箭课题组 Adv. Funct. Mater.:溶瘤病毒样纳米颗粒用于肿瘤特异性基因递送 2024-04-23
- 香港城市大学张其春教授课题组 Angew:一种新型无金属螺旋共价非碳主链聚合物单晶的制备、晶体结构和光学性质 2023-12-23
- 东南大学石墨态氮化碳研究获新进展 2015-11-26
- 华东理工林嘉平教授团队《ACS AMI》:高分子“AlphaFold”解决环氧树脂脆性大的工程难题 2022-12-22
- 北京大学口腔医院孙玉春教授、清华大学陈国强教授团队《Chem. Eng. J》:多孔抗菌PHA支架修复口腔软组织缺损 2022-09-03