杨军Q?994q??1998q?月在清华大学环境U学与工E系学习(fn)Q获得工学博士学位。现为北京航I天大学化学学院教授，研究领域为塑料生物降解、环境微生物学、水处理理论与技术?/span>
q日Q北京航I天大学化学学院教授杨军的一ơ科普演讲引起了(jin)C会(x)各界的关注。原来，q位U学家偶焉虫子与塑料挂上?jin)钩?/span>
塑料能被虫子“吃掉”？q是否意味着Q困Chcȝ“白色污染”找C(jin)l极解决途径Q这L(fng)期待Q让杨军的演讲迅速成为热议话题?/span>
偶然的科学发?/span>
2004q春节，杨军从家中橱柜里拿出一袋小c_备煮_时Q发现装c的塑料袋上有许多孔z，q有虫子和飞蛄出?/span>
c_?jin)，不能吃，赶紧处理扔掉Q这是许多h看到上述情景时的自然反应。不q，q一q却l了(jin)博士毕业于清华环境工E专业环境生物技术方向的杨军不一L(fng)启发。虫子咬q，塑料d?jin)？如果被虫子吃掉?jin)Q塑料能否被虫子消化Q?/span>
杨军初步推测Q塑料可能被虫子吃掉?jin)，但能否被虫子消化吸收q{化成能量或n体组l就不得而知?jin)?/span>
“如果这个问题能被证实，意味着塑料能被降解。这是一w命性的发现。”春节过后，杨军带着士生秦燕着手开始研I?/span>
通过各种渠道Q他买到?jin)“米虫”，卌虫。随后，通过解剖其内含物取出，接种于仅仅铺有聚乙烯薄膜的无_d中?/span>
“碳是维持生命的主要元素Q不l蜡虫葡萄糖、淀(wn)_等xQ只l含有聚乙烯的薄膜，蜡虫要么依靠薄膜q行J殖代谢Q要么因没有能量来源而死掉。”杨军告诉《中国科学报》记者?/span>
实验q行到第28天，杨军和秦燕通过?sh)镜观察发现Q蜡虫肠道的内含物R蚀q穿透了(jin)塑料薄膜。这意味着蜡虫的肠道微生物降解?jin)塑料?/span>
虫子zM来了(jin)
实验蜡虫肠道的内含物?x)分泌出很多菌株Q但之前的研Iƈ未将其细化?/span>
为学?fn)基研究Ҏ(gu)Q杨军前往英国牛|大学做了(jin)一q访问学者。回国后Q他开始展开pȝ深入的研IӞ提取内含物中的“纯菌”进行实验?/span>
杨军蜡虫肠道内含物与含有聚乙烯的薄膜放在一赯行富集培充R他以聚乙烯为唯一xQ?0天富集培育分d8U纯菌株Qƈ最l通过抗拉强度试验选择?jin)两U降解能力最强的菌种Q阿氏肠杆菌和芽孢杆菌?/span>
实验证明Q这两种菌株的确靠塑料薄膜“活?jin)下来”。它们在含聚乙烯的薄膜上E_增长Qƈh较强的活性，可以腐蚀掉聚乙烯膜的表面。“把聚乙烯这U长铄C-C单键氧化断裂成ؓ(f)一个亲水的x双键的羰基，q就是降解的初步机制。”杨军解释道?/span>
他推，如果黄_虫的培L间g长至60天，阿氏肠杆菌和芽孢杆菌可以分别使聚乙烯减重6%?1%Q聚乙烯的分子量可以降低6%?3%。“这表明黄粉虫的降解效率是很高的。?/span>
随后Q杨军又做了(jin)黄粉虫降解聚苯乙烯实验。他培养?500条黄_虫Q将其^均分成三l，q行为期30天的实验。一l仅喂食聚苯乙烯的(chng)沫塑料；另两l作为对照组Q食物分别是它们最喜欢的麦麸和无食物。结果发玎ͼ分别单独喂食泡沫塑料和麦麸的两组存活率没有显著差异?/span>
为测量聚苯乙烯的降解E度Q杨军收集了(jin)吃过麦麸和(chng)沫塑料的虫粪Qƈ用GPCQ凝胶渗透色谱）(j)证明聚苯乙烯的分子量降低?jin)，热量也降低?jin)?/span>
?0%的聚苯乙烯被黄粉虫{化ؓ(f)二氧化碳和自w肌体，可以说是‘长肌肉’了(jin)。作为生物化学机制的‘金标准’，?3-同位素标记示t的实验也更加证实了(jin)q个l果。”杨军兴奋地_(d)实验充分证明?jin)黄_虫能降解聚苯乙烯?/span>
塑料生物降解的新H口
杨军表示Q塑料本w是一U高分子的惰性材料，难以被生物降解?/span>
“塑料在自然界中降解需要约500q。而我们找C(jin)一U高效降解微生物来源的新途径Q就是从虫子的肠道里扑ֈ可高效降解塑料的l菌、酶Q只需24时甚至更少的时间就能降解塑料，qؓ(f)解决xa(b)基塑料污染问题打开?jin)一扇窗。”杨军说?/span>
中国工程院院士、清华大学环境学院教授钱易对此评仯Q杨军团队从虫子吃塑料的自然生活现象出发Q证实了(jin)昆虫?qing)其肠道微生物可以高效降解聚乙烯和聚苯乙烯。“这个发现是革命性的Q揭CZ(jin)l菌能够利用q去被认Z可能生物降解的石油基塑料。这是近q来环境U学领域最大突破之一Qؓ(f)解决全球塑料污染问题打开?jin)一扇新的大门。?/span>
杨军告诉记者，实验研究中所用的塑料均ؓ(f)最N解的xa(b)基塑料。不q，惌真正造福人类Q还需要通过产业化，使微生物和酶得到高效利用。目前他正在L与企业合作，试图开发一U降解可控的新型材料?/span>
清华校友M(x)服务?/span>
清华校友M(x)订阅?/span>