早就发现能吃塑料的虫子,为何至今没有推广?

小夏聊时尚穿搭 2024-11-18 18:18:57

起源于希腊文,相当于塑料的意思,然而“plastic”这个名字本身就意味着塑料可成形。

从19世纪发明第一种塑料以来,塑料这种材料就被广泛应用于生活中,没有任何一种材料会比它更加便利。

制成品质量轻,容易成型便于运输,并且也不生锈,甚至可以模拟滋味,它是革命性的材料。

然而随着塑料的大量使用,我们逐渐意识到它所制造造成的严重环境污染。

虫子能吃塑料实验理想却无用处。

塑料几乎不会因为时间和腐蚀而分解,对环境造成不可逆转的污染,由于全球每年生产的塑料高达八千万吨,其中一半为一次性塑料,因此在人类的活动范围内,几乎总能看到塑料的身影。

在海洋表面,有一个名为大太平洋垃圾带的区域,其中的可见漂浮物约有四分之一是微塑料。

2015年有关机构曾经对太平洋进行研究,当时他们发现太平洋中的微塑料网络总面积超过了法国,全世界五分之一的海洋生物因此独处这个海洋垃圾倾倒场吃下塑料,这个数量何止万亿?

一吨垃圾可产生十万的微塑料,当这些微小的物体漂浮在水中时,它们将会被各种各样的生物误认作食物,因此微塑料实际上已经深入食物链。

随着全球变暖、极端天气、动植物灭绝等系列问题接踵而至,2017年的时候,人类终于完全意识到微塑料已经成为全球生态系统的一部分。

三分之一的海洋生物体内发现了微塑料,但这些还不算什么,更严重的是,甚至连人类自身也不能幸免。

2018年,科学家们在粪便样本中发现了微塑料颗粒,这是一件惊人的发现,因为这是我们第一次知道微塑料已进食物链,并最终进入到人类体内。

2022年研究显示,微塑料甚至可能渗透进人体细胞中并引发炎症或癌症。

以此推算,我们体内的微塑料数量一旦达到一定阈值,可能会造成无法逆转的伤害。

此外,2021年德克萨斯大学的一项研究表明,一次性泡沫包装有毒,会导致肺部疤痕和肺癌。

科学家表示:“泡沫中的38种化学物质会刺激肺细胞,诱导癌变。”

泡沫甚至会释放到空气中,被吸入,因此泡沫污染不仅会破坏环境,还可能对人类健康产生影响。

因此,人类必须认真对待自己的污染问题,否则全体都难逃“共死”结局。

2017年一个研究小组在西班牙成功找到了一个解决方案,这是一种名为大蜡螟的虫子的幼虫。

大蜡螟是一种食蜡虫,与其相对是成千上万种寄生在植物上的蜜蜂和黄蜂,它们在每年夏天繁殖后代的时候会收集大量蜜蜂蜡,以供幼虫孵化期间食用。

这项研究发现,在大蜡螟幼虫误食聚乙烯薄膜之后的一段时间里,聚乙烯薄膜会逐渐消失。

尽管科学家们起初对此持怀疑态度,认为虫子可能是通过其他手段消化掉薄膜的,例如通过咀嚼并将其排出体外,但实际上经过后续移除粪便并分析其化学成分,他们发现其中根本没有聚乙烯薄膜的成分,这证明虫子确实能够将聚乙烯薄膜“吃掉”。

此外还发现,在此过程中还释放出一种叫做乙烯的气体,这是聚乙烯进一步降解之后产生的产物。

这项结果让人们兴奋不已,并得到了加利福尼亚大学伯克利分校工程师阿尔卡–余什认为蛹期是虫子最消化聚烯烃的时间段,于是提出了一种创新的方法:将大蜡螟幼虫放入聚烯烃废物堆中,一周后再取出粪便进行分析。

然而结果没有令人满意,可以说失望透顶,尽管虫粪中的聚烯烃含量显著降低,但研究者们很快意识到通过留下虫子取样的方法得到的样本数量太少,这说明虫子根本还没吃多少聚乙烯废物。

余什感到束手无策,因此他建议将一袋聚乙烯废物放入虫子饲养箱中,然后闭上盖子,有一周没取样后再打开盖子检查粪便样本,但是结果还是不理想。

人们猜测这可能是因为一个星期的时间不足以让虫子释放出足够多的粪便采样。

于是他们又过了九天才打开盖子检查样品,但是即使时间延长也没有改变实验结果。

最终,他们又更新了一批虫子并开始了新一轮实验,于是在经历了九天的等待之后,他们打开了盖子,这次终于找到了令人满意的结果。

然而,由于此方法处理难度大,人们决定另一种方法:将虫子培育在聚乙烯环境中并定期采样,然后用气相色谱法分析比之前更成熟地了解蜡螟幼虫分解聚乙烯过程中的代谢产物。

采样工作结束后,他们计算出作为代谢产物生成气体体积占聚乙烯废物原始体积之比,即为聚乙烯被代谢掉的百分比,并发现数字高达73%!

这个成果令人惊喜万分,但研究者们却不知道如何利用这一成果。

一名研究人员说:“我们开始考虑利用虫子的能力来处理塑料垃圾。”

但是还有一个问题,那就是在消化过程中到底是什么东西帮助虫子消化了聚乙烯呢?

研究者们怀疑可能是虫子的口腔分泌物或者肠道内的某种生化物质,但是仔细分析发现这些都不是关键所在。

随着时间推进,他们发现自己愈来愈无能为力,因为没有突破口,他们无法催生出一个基因工程团队来制作药剂,以帮助虫子在不同介质中消化塑料,并且只有将药剂添加到介质中,才能使虫子的消化过程加速并增强效率,不然的话就只能靠虫子的自我修复,但是那样效率极低,而且还不能做到统一规划,只适合研发生态环境非常复杂的地区。

垃圾处理方法效率低下。

我们为什么要求自己建造这样一个基因工程团队呢?

因为另一个可能的问题是这些虫子在自然界中本就无法消化塑料,因此仅靠天赋遗传特征变异来改善效率显然远不是可靠选择,人们不得不将希望寄托在基因工程团队能创造出帮助解决这一问题药剂上,将其混入到各种不同类型的土壤中,增强土壤对于聚丙烯和聚乙烯等塑料的消化效率,从而让大蜡螟这种“吃货”能够“增发”出新的消化能力,将其从研究室带到实际生产和生活当中实现巨大效益。

遗憾的是,这项工作难度极高,目前在逐渐扩大筛选样本中,但是没有科学家敢肯定哪种组合一定能够实现目标,这项工作进展缓慢还难说能不能成功,如果找不到蛹期催生代谢产物的关键突破口,全凭猜想筛选样本组合,那成果就只能寄希望于‘中奖概率’了。

大蜡螟幼虫能吃聚乙烯这个现象实际上并不能完全解决问题有两个原因,其一是研究者们没有找到关键点,对于经验灵性的需求将延缓进展时间;

其二是即使找到了关键点也只能处理一些特殊类型能吃上的聚烯烃,因为还没有人发现除了幼虫以外有那种生物能吃其他类型塑料,所以怕白费各位专家精力和财力,不如先从注重展望利润入手选定目标;

然而即使虫子有办法处理其他类型塑料,由于每年生产一次性使用类型量更高,因此即使大蜡螟幼虫能解决所有问题也只能回收小部分不可回收垃圾;

甚至即使人类控制住新生产量,让它不再成为新污染源,也不可能立刻解决旧污染源,这些旧污染源已经每年在环境中造成2500万吨固体时废物,且由于它们以微小颗粒状态存在,将无法被任何回收途径回收或处理;

因此即使虫子能够吃所有类型塑料,还有另一个更重要的问题,这是因为自然进程太过缓慢,无法在危机面前赢得回收无数旧污染源所需数年甚至数十年时间;

同时它们作为生物没有意识控制自己数量,即使人工圈养数目也无法与野生种群数量匹配,会因为建立生态平衡限制扩增数量;

完全不能与垃圾量对抗导致严重滞后,因此研究者们最终搁置了这项计划。

另外还有研究者认为,既然大蜡螟幼虫可以作为模范,为何要局限于它一种呢?

许多霉菌也可以生长在塑料基质上并且可以作为基质代替或者主辅联合使用,因此如果霉菌与大蜡螟合作发展,又是谁能那么肯定谁提高了效率?

并且霉菌作为一群生物既不需要阳光又自动繁殖肥料低廉效率高;

蔬菜水果霉变产生的大量霉菌是不是好的发展方向呢?

此外还有一种可能性科学家从未考虑过,这种可能性是昆虫食用剩下什么?

以及它能否像雏蝇一样对蔬菜垃圾进行加工减少体积?

有专家提出,通过减少植物垃圾体积或者提高表面积,能否同样刺激霉菌生长得更快更强呢?

如果真这么简单,那么这个只要施工过程没有污染造成新污染源困扰就大大降低了治理难度;

目前还有其他材料能代替塑料使用吗?

如果有让生产商更想用是什么呢?

无论是哪种解决方案,我们甚至更希望选择最后一种,因为最希望看到的是,人类自己改善方法保护自身利益,而不是逃避责任损害利益。

如何推广这个方案?

那么植物产品是什么?

对于植物产品来说,如果是纤维,会显著提高机器磨损率;

如果是硬件材料,它会严重影响产品性能降低耐用度降低安全性;

若是软管材料,它将不可使用,同时植物产品相比较而言价格当然昂贵;

当然还有一点是植物产品所需土地将显著增加土地干涸盐碱化也是必然趋势;

还有植物产品所需水源淡化也是必然趋势;

植物产品还需要更多肥料,这将会造成温室气体排放增加,但它们还需要更多热量,而来源无疑是机械设备,这将形成恶性循环。

因此无论科学家选用什么方案,都将面临推广方案的问题,这是因为要形成产业就需要说明优势来引导之;

假如选择第一条路线实现,那么就是投资、产量、回报、盈利等;

如果选择第二条路线需求就行工艺、产量、市场、价格等;

若是第三条路线,那么主攻方向自然是治理效果及速度;

即使有合适选择,那么推广方案问题依旧存在,因为我们要明确植物产品优于现在材料吗?

受资环境众所周知;

开业审批是否影响使用效率等;

企业是否支持?

对于顾客来说,他们更关心什么呢?

是成本还是环保;

可靠性还是耐磨度;

还是价格?

对于这样的上万问题,我们最终得到什么结论才能称其优秀?

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