科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

全球每年生產(chǎn)數(shù)億噸塑料，其中很多最終變成了污染環(huán)境的“毒瘤”。如何將塑料垃圾變廢為寶是科學(xué)家長(zhǎng)期研究的重點(diǎn)課題。現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)室里終于上演了一場(chǎng)“變身記”：一個(gè)隨手扔掉的塑料瓶，竟變成緩解疼痛的良藥。

本期的主角是大腸桿菌，這個(gè)平時(shí)總被當(dāng)作“壞蛋”的腸道居民，此次搖身一變成了“魔法師”。它把從廢舊塑料瓶中提取出來(lái)的分子，一步步轉(zhuǎn)化成一種常用的鎮(zhèn)痛藥——對(duì)乙酰氨基酚，也就是大家熟悉的撲熱息痛。

在這項(xiàng)研究中，來(lái)自英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的科學(xué)家嘗試用一種全新的方式來(lái)處理這些塑料垃圾。他們將代謝工程和有機(jī)化學(xué)相結(jié)合，讓細(xì)胞像一個(gè)小工廠一樣，利用其內(nèi)部復(fù)雜的生化反應(yīng)，把原本沒(méi)用的東西“加工”成需要的產(chǎn)品。

科學(xué)家選中的材料就是PET塑料，沒(méi)錯(cuò)，就是裝礦泉水、飲料的那種塑料瓶。他們先用化學(xué)方法將PET塑料“拆解”成一些基礎(chǔ)分子，然后把這些分子送進(jìn)大腸桿菌體內(nèi)，開(kāi)啟了一場(chǎng)奇妙的“變身之旅”。

關(guān)鍵來(lái)了！有一種叫做洛森重排的化學(xué)反應(yīng)，居然能在活體細(xì)胞中發(fā)生。而且它還能被大腸桿菌體內(nèi)的磷酸鹽催化完成。這個(gè)反應(yīng)能生成一類重要的含氮化合物，而這種化合物，正是合成對(duì)乙酰氨基酚的關(guān)鍵原料。

讓人驚喜的是，經(jīng)過(guò)一系列生物代謝過(guò)程，這些原本來(lái)自塑料的分子，不僅沒(méi)有被細(xì)胞“嫌棄”，反而被成功地“修復(fù)”并轉(zhuǎn)化成了藥物前體。最終，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)乙酰氨基酚的產(chǎn)率高達(dá)92%。

這項(xiàng)研究的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于“塑料變藥”本身。它是首次成功利用廢棄塑料作為原料，在微生物體內(nèi)生產(chǎn)出具有藥用價(jià)值的小分子。這為未來(lái)的資源回收和綠色制藥打開(kāi)了全新的大門。

科學(xué)家還計(jì)劃探索其他類型的塑料是否也能被改造，是否還有別的細(xì)菌也具備這樣的能力，以及能否用類似的方法制造出更多種類的藥物。

也許有一天，塑料垃圾不再需要填埋，建立的一個(gè)個(gè)“生物廠”，用微生物的力量就能把垃圾變成能源、藥品，甚至食品。而廢棄的塑料瓶將不是垃圾，而是一顆等待被喚醒的原料“種子”。

編輯：余鳳

責(zé)任編輯：陳翠

編審：吳山冠