微生物会吞食我们的废塑料吗?

我们都知道有问题的塑料充斥着海洋，破坏着海洋生物。但什么是塑料，它是如何制成的，为什么它能持续这么久?另外，我们能让细菌为我们生物降解它吗?乔治娅·米尔斯从剑桥大学化学家史蒂文·李那里得到了真相……

Steven:塑料，当化学家想到塑料的时候，我们想到的是重复的单体单位，所以你可能听说过聚合物这个词，这是化学家不怎么想到塑料的原因。它本质上是一个长链分子由更小的分子通过碳链连接在一起。

Georgia:单体就像一个小单元，一个小豆荚，而聚合物就是把这些东西串在一起?

史蒂文:没错。Poly意为许多，mer意为单位，来自希腊语polymer。

乔治亚-啊，一切都说得通。那么如何制造塑料呢?

史蒂文:制造塑料的方法有很多种，而且意义重大。但是我认为一般来说当人们想到塑料铲子或者包装纸的时候，你的方法是拿一个有碳/碳双键的小分子通过不同的加热或者化学反应你可以促使它形成长链。这通常可以通过来自石化工业的小分子来完成。

乔治亚州-为什么它会持续这么久?

史蒂文:原因是没有传统的方法来处理退化的东西。当我们想到生锈的东西、树木或被消化的有机废物时，有生物有机体花了数十亿年的时间进化出许多复杂的途径来打破这些联系。以纤维素为例，它是一种多糖，也是一种聚合物但它是由很多糖分子组成的。但对于像购物中心的塑料袋这样的聚合物来说，它通常是由聚乙烯或聚乙烯制成的，所以这是一种非常不同的化学反应——它必须打破碳/碳键。这对自然界来说很难分解，所以，不幸的是，我们没有细菌和其他环境，也没有时间来处理这个问题。

乔治亚-对。像纤维素这种类似于塑料的东西可以被分解，仅仅因为它在植物中存在了数百万年吗?

史蒂文:没错，它被称为生物聚合物。有三种生物聚合物，但我们在这里讨论的是我们每天都能看到的不寻常的一类，但在进化的时间尺度上，这是一个相对较新的东西我们从1907年才有了第一个完全合成的塑料。

乔治亚-为什么我们不能回收它?为什么我们不能用相反的方式把它放进塑料机器里呢?

史蒂文:是的。这是热力学的答案。它与所有的技术有关，以理解为什么塑料不能混合，这与我们在工业革命中研究出的化学和物理原理是一样的。事实上，它的作用是如果你把两种化合物混合在一起，有时它们混合，有时不混合，但聚合物不喜欢这样做因为它们没有获得足够多的熵熵表示物质的无序程度。所以，这真正的意思是，因为聚合物不会混合，如果我只是把化合物的混合物试着加热它们来再生一大块塑料，这意味着它们都是相分离的。它们很像油和水不能混合，塑料也是一样，所以这就意味着很难将它们分离出来以便回收利用，而铝或金属就不那么困难了。

乔治亚-我猜，在同一种产品中，你经常在一个地方使用几种不同类型的塑料?

史蒂文:当然。如果你仔细看塑料宝宝的底部或者健怡可乐的瓶子底部，你会看到有一个小标记，上面写着塑料的类型。这意味着，如果你有聚乙烯或聚乙烯，它可能是可回收的与其他团块的聚乙烯，但它不是，如果你使用聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯或任何其他合成聚合物，我们今天传统使用。

乔治亚-我们可以利用大自然来帮助我们吗?有什么东西可以吞噬这些碳键吗?

史蒂文:文献中有很多细菌和真菌可以降解特定类型的塑料。在生物学中，我们有很多消化塑料的方法，但能够消化这些特定化合物的化学方法是不寻常的，因此，并不存在很多。绝对有可能，但我们还没找到任何线索。有一些研究表明，人们寻找它们的方式是在塑料植物内部和周围寻找，因为他们认为，如果细菌可以开始吃塑料，它将成为无限的食物来源。对细菌来说，这是一种你可以吃的能量自助餐，所以有一个明显的推动，让它们能够利用它。不幸的是，通常情况下，我们必须找到一个，因为我所说的所有化学物质都是非常特定的，这意味着细菌必须进化出不同的方式来消化特定的塑料。所以没有一种细菌可以吃掉所有的塑料，但是有一些细菌的样本可以吃掉特定种类的塑料，但目前还不是很好。

Georgia:简单地说，你认为我们可以在实验室里改造一些东西——一种超级细菌——让它进入海洋，摧毁所有的塑料，解决我们所有的问题吗?

史蒂文:是的。“抓蜘蛛杀苍蝇。”这是可能的，而且我认为很多人都在研究非常有趣的方法来修饰细菌。我们在实验室里有很多很多的基因工具，可以改变细菌，让它们听从我们的命令。问题是，打破塑料袋里的碳/碳键和不打破我体内的碳键的特异性是非常不同的，这是未来的挑战。