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地球上明明有吃塑料的虫子 为什么没有普及
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文章探讨了塑料难以被生物降解的原因,以及现有降解塑料生物的应用困境。尽管自然界中存在能够降解塑料的微生物和虫子,但由于塑料种类繁多、垃圾分类成本高昂、降解效率低下等因素,这些生物的广泛应用面临挑战。此外,对降解塑料微生物的改造和推广,还可能引发塑料制品被腐蚀的风险,以及影响整个塑料产业链。文章强调,解决塑料污染问题,需要综合考虑技术、经济和社会等多重因素。

🤔 塑料的本质是人造聚合物,微生物降解塑料需要时间。由于塑料出现时间短,许多生物尚未进化出降解塑料的“工具包”。

🧐 现有降解塑料的生物面临多重挑战。塑料种类繁多,生物只能处理特定种类;垃圾分类成本高昂,难以实现精细化分类;降解效率普遍较低,难以满足实际需求。

😮‍💨 降解塑料微生物的推广可能引发负面影响。改造后的微生物可能导致塑料制品腐蚀,危及现有塑料产业链,带来新的环境问题。

💡 资本对降解塑料生物的开发积极性不高。生物降解塑料本身存在诸多难题,加上潜在的风险和经济效益考量,使得降解塑料生物的普及面临阻碍。

虽然我们现在使用着各种各样的塑料,但是大部分塑料都是人造聚合物,它的本质是由重复的碳基单体结构单元制成的长链分子。

换句话说,塑料也是有机物,而且自然界存在很多类似的物质,比如木质素、纤维素等等,这些天然聚合物现在基本都会被微生物降解——对于我们感观来说这个过程就是腐烂。

另外,那些高等食草动物也可以通过共生的微生物食用这些材料。

之所以现在塑料还不会腐烂,是因为它们出现的时间太短了——也就70来年,许多生物还没有获得降解塑料的“工具包”。


△ 细胞群落在PET上生长

但是很明显塑料这些人造聚合物对于微生物来说,是相对容易适应的,所以实际上现在已经发现了许多能够降解塑料的微生物了。

另外,现在也发现的许多食用塑料的虫子,它们的本质和食草动物消化纤维素没有太大区别,大多也都是通过共生的微生物实现的。

这里说个题外话,在植物进化出木质素这种聚合物来让自己变得更高大、更具竞争优势的时候,地球生物是花了很长很长时间(数千万年)才真正能够降解这种“领先时代”的有机物。

这可能就是为什么大约90%的煤炭都形成于石炭纪和二叠纪的沉积物(时间大约是3.5亿到2.5亿年前),因为那时候木质素刚刚出现,生物降解木质素的效率极低,导致植物死亡之后都沉积了起来(当然这只是煤炭的一种解释)。

那么,还有一个广为流传的问题,既然有这些生物的存在,也已经被发现,为什么科学家没让它们普及呢?

这里的因素其实有很多,但其中最关键的,我觉得是塑料的种类非常多,不同塑料的化学构成是完全相同的,而生物都只能处理特定的种类的塑料。

这意味着,如果我们要推广这些吃塑料的生物之前,我们需要先进行垃圾分类,把特定的垃圾给它取出来,然后再喂食给这些生物。

垃圾分类的成本比想象得要高得多,而塑料作为垃圾的危害远没有达到要去精细化分类它们的程度,处理塑料也带不来太多的经济效益。

比如,一种黄粉虫,它们以食用聚苯乙烯而闻名,所谓聚苯乙烯就是我们使用的泡沫,这是最常见的塑料之一。


△ 黄粉虫吃泡沫的情景

它们处理泡沫的效率并不差,但是专门分类出泡沫喂养黄粉虫并不容易,养殖黄粉虫的变现方式也有待开发。

(其实,黄粉虫可以成为家畜和宠物的蛋白质来源,是不错的变现渠道,最难的还是垃圾分类。)

其次,那些处理塑料的微生物,它们的效率通常非常低下!

我们前面提到的黄粉虫,它之所以能够消化聚苯乙烯靠的就是靠肠道的微生物群落,但是这些微生物被提取出来后,就基本没有什么处理能力了。

不过有一些微生物,它们不需要通过共生,自身就能处理塑料。

比如近两年刚刚发现的大阪堺菌(Ideonella sakaiensis),这个细菌可以降解聚对苯二甲酸乙二醇酯,也就是PET,这也是最常见塑料之一,我们平时看到的各种饮料瓶、许多人穿的衣服,都是由PET制成的。

可以说大阪堺菌的发现是处理这类塑料的希望,然而利用大阪堺菌处理一块钉子大小的塑料,最少就要6天时间,这与我们的生产速度相比,简直杯水车薪。

另外,如果用这些细菌处理塑料的话,塑料并不能直接填埋,因为这些细菌基本是好氧菌,而不填埋这些垃圾的话,以这些细菌的处理速度,没两天整个城市就被垃圾吞没了。

最后,我觉得还有一个关键的点,就是这些降解塑料微生物的普及,对塑料制品并不友好,没人愿意看到自己的塑料包装会自然腐烂。

我觉得通过改造这些降解塑料的微生物,让它们变得高效,应该不会太难,但是它们变得高效的话,很可能就意味着它们会成为塑料的公害,那些我们正在使用的塑料也有极大的可能被这些细菌污染。

如果是那样的话,饮料用什么来装,衣服用什么来做,还有塑料的产业链怎么办?

这里有一个著名的例子,恶臭假单胞菌是一种人为改造的生物,1971年通过基因工程制造出来,目的是让它去处理泄漏的石油。

然而,这种细菌现在已经被弃用了,因为它是石油公害,它不仅处理泄漏的石油,也会消耗正常开发的石油。

可能正因为存在这种原因,资本对食用或者降解塑料微生物的开发积极性应该也并不高(这是我个人感觉)。

生物本身对处理塑料就很困难——不是条件要求高就是效率低,资本的积极性也不高的话,自然就难以普及了!

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