塑料是工業(yè)文明的產(chǎn)物，塑料的合成大大提高了我們的生活質(zhì)量。我們?nèi)祟愓谏a(chǎn)著大量的塑料，其中大部分最終成為垃圾。塑料廢棄物通過阻塞水路和污染土壤，釋放有害物質(zhì)，甚至對動物造成威脅，這些動物會把塑料碎片誤認(rèn)為食物。中國科學(xué)院昆明植物研究所的科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)并鑒定出一種真菌，其可以通過使用酶快速分解塑料，從而幫助解決我們環(huán)境中的塑料污染問題。

在人類工業(yè)化合成塑料之前，塑料聚合物在自然界并不存在，因此塑料不容易被細(xì)菌、真菌和其它生物所降解。塑料的生物降解是全球環(huán)境污染研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。全球科學(xué)家在上個(gè)世紀(jì)九十年代就開始研究塑料的生物降解，先后發(fā)現(xiàn)了幾十種具有降解塑料的真菌，但是由于其降解效率低、降解不徹底而作罷。這次昆明植物所許建初研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了能夠高效降解聚氨酯(PU)塑料的新菌種，是近幾年來科學(xué)家在塑料生物降解領(lǐng)域的重大突破。

中科院昆明植物研究所許建初研究團(tuán)隊(duì)從垃圾堆中發(fā)現(xiàn)吃塑料的真菌——一種了不起眼的土壤小型真菌。該真菌首先是來自巴基斯坦的Sehroon ?Khan博士從伊斯蘭堡一處垃圾處理場土壤中分離出來的。研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)它可以在塑料表面生長，并通過生長過程中產(chǎn)生的酶和塑料發(fā)生生物反應(yīng)，破壞塑料分子間或聚合物間的化學(xué)鍵。研究團(tuán)隊(duì)中來自斯里蘭卡的Samantha ?Karunarathna博士把該真菌鑒定命名為塔賓曲霉菌(Aspergillus tubingensis)。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在自然環(huán)境中的難以降解的塑料，在塔賓曲霉菌作用下兩周就可以明顯看到生物降解過程，兩個(gè)月后其培養(yǎng)基上的塑料聚合物基本消失。

塔賓曲霉菌對聚氨基甲酸酯的降解過程

曲霉真菌和人類合成的塑料聚合物相生相克的關(guān)系也為土壤污染處理和生態(tài)修復(fù)提供了新的線索。該研究為處理塑料垃圾開辟了新途徑，例如在垃圾填埋場噴灑生物降解的真菌劑可以大大加速垃圾中塑料聚合物的降解速度和效率。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，全世界為人類認(rèn)識并科學(xué)描述的真菌不到其總數(shù)的10%，這意味著仍有大量潛在有用的真菌可被發(fā)現(xiàn)。可惜的是自然界中包括熱帶雨林中許多物種在沒有被科學(xué)描述之前就消失了。我們可能會越來越依賴在人造環(huán)境里尋找那些物種，更多的科學(xué)家可能會尷尬地發(fā)現(xiàn)是在人類自己產(chǎn)生的垃圾場進(jìn)行研究，而不是在熱帶雨林之中。

多個(gè)塔賓曲霉菌孢子

塔賓曲霉菌孢子. Sehroon Khan

塑料的電子顯微鏡照片，顯示了由于真菌生長而引發(fā)的裂紋. Sehroon Khan

廢塑料通常最終會被堆放在垃圾填埋場里. Alan Levine_flickr

廢塑料通常最終會被堆放在垃圾填埋場里. Justin Ritchie_flickr

洋流可將塑料帶到遠(yuǎn)離其起源地的海岸線. Bo Eide_flickr

一塊塑料，顯示了其被黑色真菌生長而吞噬出的孔洞. Sehroon Khan