近日，北京航空航天（tiān）大（dà）學化學學院教（jiāo）授楊軍的一（yī）次科普演講（jiǎng）引起了社會各界的關注。原來，這位科學家偶然間將蟲子與塑料掛上了鉤。

塑料能被蟲子“吃掉”?這是否意味著（zhe），困擾人類（lèi）的“白色（sè）汙染”找到了終極解（jiě）決（jué）途徑（jìng）?這樣的期待，讓楊軍的演講迅（xùn）速成為（wéi）熱議話題。

偶然的（de）科學發現

2004年春節，楊軍從家中櫥櫃裏拿出一袋小米（mǐ）準備煮粥時，發現裝米的塑料袋上有許多孔洞，還有（yǒu）蟲子和（hé）飛（fēi）蛾爬出。
米（mǐ）壞了，不能吃，趕緊處理扔掉（diào），這是許多人看到上述情景時的自然反應。不（bú）過，這一幕卻（què）給了博士畢業於清華環境工程專業環境生物技（jì）術方向的楊軍不一樣的啟發（fā）。蟲子咬過，塑料去哪了?如果（guǒ）被蟲子吃掉了，塑料能否被蟲子消化?

楊軍初（chū）步（bù）推測（cè），塑（sù）料可（kě）能被蟲子吃掉了，但能否（fǒu）被蟲子消化吸收並（bìng）轉化成能量或身體組（zǔ）織就不得而知了。

“如（rú）果這個問題能被（bèi）證（zhèng）實，就意味著塑料能被降解。這將是一項革命性的發現。”春節過後，楊軍就帶著碩士生秦小燕著手開始研究。

通過各種渠道（dào），他買（mǎi）到了（le）“米蟲”，即蠟蟲。隨後，通過解剖將其內含物取出，接種於僅僅鋪有聚乙烯薄膜的無碳培養基中。

“碳是維持生命的主要元素，不給蠟蟲（chóng）葡萄糖、澱粉等碳源，隻給含有（yǒu）聚乙烯的薄膜，蠟蟲要麽依靠薄膜進（jìn）行繁殖（zhí）代謝（xiè），要（yào）麽因沒（méi）有能量來源（yuán）而死掉。”楊軍告訴《中（zhōng）國科學報》記者（zhě）。

實驗進行到第28天，楊軍和秦小燕通過（guò）電鏡觀察發現，蠟蟲腸道的內含物侵蝕並穿透了塑料薄膜（mó）。這意味著（zhe）蠟蟲（chóng）的腸道微生物降解了塑料。

蟲（chóng）子活下來了

實驗蠟蟲腸道的內含物會分泌出很多菌（jun1）株，但（dàn）之前（qián）的研究並未將其細化。

為學習（xí）基礎研究方法（fǎ），楊軍前往英國牛津大學做了一年訪問學者。回國後，他開始展開係統（tǒng）深入（rù）的研究，提取內含物中的“純菌”進行實驗。

楊軍將蠟蟲腸道內含物與含有聚乙（yǐ）烯的薄膜（mó）放在一（yī）起進（jìn）行富集培養。他以聚（jù）乙烯為唯一碳源，60天富集培育分離出8種純菌株，並最終通過抗拉強（qiáng）度試驗選擇了兩種降解能力最強的菌種：阿氏腸杆菌和芽孢杆菌。

實驗證明，這（zhè）兩種菌株的確靠（kào）塑料薄膜“活了下來”。它（tā）們在含聚乙烯的薄膜上穩定（dìng）增長，並（bìng）具有較強的活性，可以腐蝕掉聚乙烯膜的表麵。“把（bǎ）聚乙烯這（zhè）種長鏈的C-C單鍵氧化斷裂成為一個親水的（de）碳氧雙鍵的羰基（jī），這就是降解（jiě）的初步機製（zhì）。”楊軍解釋（shì）道。

他推測，如果將黃（huáng）粉蟲的（de）培養時間延長至60天，阿氏腸杆菌和芽孢（bāo）杆菌可以分別使聚乙烯減重6%和11%，聚乙烯的分子量可以降低6%和13%。“這表明黃粉蟲的降解效率是很高的。”

隨後，楊軍又做了黃粉蟲降（jiàng）解聚苯乙烯實驗（yàn）。他培養了1500條黃粉蟲，將其平均分成（chéng）三組，進行為期30天的實驗。一組僅喂食聚苯乙烯的泡沫塑料;另兩組作為（wéi）對照組，食物分別是它們最喜歡的麥麩和（hé）無食物。結果（guǒ）發現，分別單獨喂食泡沫塑料和麥麩的兩組存活率沒有顯著差異。

為（wéi）測量聚苯乙烯的降解程度（dù），楊軍收集（jí）了吃過麥麩和泡沫（mò）塑料的蟲糞，並用（yòng）GPC(凝膠（jiāo）滲透色譜)證明聚苯乙烯的分（fèn）子量降低了，熱量也降低了。

“50%的聚苯乙（yǐ）烯被黃（huáng）粉蟲轉化為二氧化（huà）碳和自身（shēn）肌體，可以說是‘長肌肉’了。作為生物化學機製的‘金標準’，碳13-同位（wèi）素標記示蹤的（de）實驗也更加證實了（le）這個結果（guǒ）。”楊軍興奮地說，實驗充分證（zhèng）明了黃粉蟲能降解（jiě）聚苯乙烯。

塑（sù）料生物降解的新窗口

楊軍表（biǎo）示，塑料本身是一種高分子（zǐ）的惰性材料，難以被生物降解。

“塑料在自然界中降解需要約500年。而（ér）我們找到了一種高效降解微生（shēng）物（wù）來源的新途徑，就是從（cóng）蟲子的（de）腸道裏找到可高效降解塑料的細菌、酶，隻需24小時甚至更（gèng）少的時（shí）間（jiān）就能降解塑料（liào），這為解決石油基（jī）塑料（liào）汙染問題打開了一扇窗。”楊軍說。

中國工程院院士、清（qīng）華大學環境學院（yuàn）教授錢易對此評價說，楊軍團隊從蟲子吃塑料的自然生活現象出發，證（zhèng）實了昆蟲及（jí）其腸道微生物可以高效降解聚乙烯和聚苯乙烯。“這個發現是革命性的，揭示了細菌（jun1）能夠利用過去被認為不可能生物降解的石油基塑料。這是近年來環境科學領域最大突破之一，為解（jiě）決全球塑料汙染問題（tí）打（dǎ）開（kāi）了一（yī）扇新的大門。”

楊軍告訴記者，實驗（yàn）研究中所用的塑料均為最難降解的石油基塑料（liào）。不過，想要真正造福人類，還（hái）需要通過產業化，使微生物和酶得到高（gāo）效利用。目前他正（zhèng）在尋求與企業合作，試圖開發一（yī）種降解可控的新型材料。

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