人類製造出的塑料垃圾讓海洋生態面臨重大威脅.
全世界海洋中約有5兆件塑料垃圾讓海洋生態面臨重大威脅, 那麼塑料一旦被生產, 有辦法被分解嗎?兩位19歲高中女孩意外發現 '可以吃塑料' 的細菌, 這項新發現被加拿大資深科評委員會評估巿值超過1,000萬加元(約520萬人民幣)!
此成就也讓這2位華裔高中生被加拿大非營利組織PlanCanada評選為 '20歲以下傑出青少年(Top 20 Under 20)' . 兩人受邀在TED分享的演講, 連世界首富比爾?蓋茲(Bill Gates)及Google創始人賴利?佩吉(Larry Page)都坐在台下聆聽.
兩位19歲的華裔高中生姚佳韻(左)及汪鬱雯(右), 發現用微生物天然分解塑料的技術.
塑料是一時的便利 永久的傷害
據全球工程師網站報導, 加拿大溫哥華馬吉中學的華裔女孩姚佳韻(Jeanny Yao)與她的高中同學汪鬱雯(Miranda Wang)有次參觀了溫哥華廢料轉運站, 驚訝地得知成堆的塑料垃圾山 '大概5,000年內都不會分解' .
工作人員進一步解釋, 塑料成分中的 '鄰苯二甲酸酯(PAEs, 又稱塑化劑)' 讓塑料增加可塑性及透明度, 並使塑料變得更耐用長壽, 而這項便利背後所需要付出的龐大成本, 就是對生態環境造成永久汙染, 也對人體相當有害.
從那天起, 他們開始著手進行研究, 想在汙染淹沒我們的海洋環境之前, 找到一個成功的系統將大量塑料完全清除.
跨國研究團隊研究發現, 印尼每4條魚中就有1條腸子中有塑料垃圾. 圖為峇裡島上的登巴薩垃圾場.
海洋廢棄物, 有九成為塑料.
勇於嘗試 錯誤引來成功之機
在閱讀上百篇科學論文後, 她們認為人們既然是以合成方式製成塑料, 那最好的解決辦法就是藉由 '生物降解' (材料在生物體內通過酶解或吞噬等作用)來分解它們.
她們尋求教授協助, 並開始採集家附近的一條河流中的細菌培養菌種, 然而在某次實驗時, 竟 '不小心' 將裝有細菌的實驗瓶打翻, 導致細菌和塑料混在一起.
等她們清完後發現塑料竟然被細菌分解了, 於是趕緊將這些細菌分開來做同樣的實驗, 而結果也如她們預期的一樣.
汪鬱雯與姚佳韻在實驗中意外發現細菌可以自動分解塑料.
她們發現依賴塑化劑培養出來的三種菌株, 可以改變其結構, 最後分解成為二氧化碳, 水或酒精. 微生物成了降塑的有效途徑, 比世界上現存的有機體分解方式還快了80倍.
姚佳韻與汪鬱雯研究發現, 當細菌濃度增加, 鄰苯二甲酸酯濃度也相對降低.
因為這樣的一個大發現, 他們開始受邀演講而且場場爆滿, 坐在台下聆聽的不只科學界的前輩與各大生技公司專家, 連矽谷大老都對她們的研究相當感興趣.
'雖然我們不是第一個發現細菌可以分解鄰苯二甲酸鹽的人, 但我們是第一個研究當地河流, 並找到解決當地問題方法的人. ' 姚佳韻在2013年的TED 演講上說.
'我們不僅發現了細菌可以解決塑料汙染, 還證明一點, 也就是對結果保持開放態度, 以及勇於冒險, 會為意想不到的發現創造機會. ' 姚佳韻補充說道.
微軟(Microsoft)創辦人比爾?蓋茲(Bill Gates), 也對兩位女孩的研究深感興趣.
事實上, 在世界其他地方, 科學家也在開發類似的解決方案來解決世界上的塑料問題, 細菌也不是唯一的塑料食用者.
2015年, 史丹佛大學與北京航空航天大學就曾合作, 研究黃粉蟲(俗稱麵包蟲mealworm)如何安全地吃保麗龍和塑料. 日本有科學家去年也發現了一種新細菌品種, 它可以自行產生酵素來分解PET塑料.
不同的是, 汪和姚的研究可以直接在塑料成分中培養細菌, 成為第一個使用微生物解決當地海洋上飄浮的塑料垃圾.
21歲成立公司 立志解決世界塑料問題
下一步, 兩個女孩想要開發一種可以裝置在卡車或船上的巨型塑料消化器. 然後, 工作人員便可以在地將塑料垃圾裝入消化器, 並將其降解.
為了實現這個目標, 她們成立了自己的公司BioCellection, 並申請了兩項專利, 目前籌集了大約40萬美元, 希望製造移動式清理站, 能夠隨時利用當地的細菌, 消化當地的塑料.
她們預計定價在一台2萬美元, 並在兩年內開始測試販售.
姚佳韻與汪鬱雯的研究可以直接在塑料成分中培養細菌.