雨紛紛

劫“塑”難逃？

這是2100年的世界，陸地上常年覆蓋著一層白茫茫雪花狀的物質(zhì)，每隔百米還有一座座“雪山”，這是我們的祖先留給我們的最豐富的“遺產(chǎn)”——塑料。不僅如此，如果我們出海，還會時不時陷入“海洋垃圾帶”，這里充斥著無數(shù)的洗發(fā)水瓶蓋、肥皂液瓶、塑料袋和釣魚浮標。

我們餐桌上的動物體內(nèi)時不時會發(fā)現(xiàn)塑料殘骸，但是我們不會再大驚小怪，因為我們的體檢報告上也經(jīng)常出現(xiàn)一個叫“肉芽腫”的名詞，這是微塑料通過空氣、飲用水和食物等進入我們體內(nèi)，無法被消化而形成的腫塊。肉芽腫多了可能會發(fā)展成癌癥，但是我們沒有人在乎了，反正人人體內(nèi)都有，反正我們不知道什么時候就會被這一堆該死的白色廢物給徹底埋葬。

以上不是虛構，是已經(jīng)發(fā)生的事實。塑料剛被生產(chǎn)出來的時候，我們誰都沒有想過未來它會變成一場災難，每個人都因塑料的廉價便捷而歡欣鼓舞，我們已經(jīng)無法再去適應沒有塑料的生活?？墒?，不僅塑料的生產(chǎn)過程會污染環(huán)境，在高溫環(huán)境下使用塑料也會危害人體。廢棄塑料更是難以降解，貽害無窮。

有研究報告顯示，自塑料工業(yè)化生產(chǎn)以來，人類總共生產(chǎn)了83億噸塑料制品，其中約63億噸已成為塑料垃圾，而63億噸中只有9%被回收利用，余下的或被焚燒或被掩埋。它們對土壤、海洋、大氣和其中的生物的影響可謂是“全面覆蓋”，生物們通通難逃毒手。

如果塑料的濫用再得不到控制，地球生物被“白色廢物”埋葬的未來將不遙遠。

劫“塑”可逃？

好消息是我們已經(jīng)認識到塑料的危害了，世界各國都已經(jīng)出臺了多種形式的“禁塑令”。但是在“禁塑”的同時，尋找環(huán)保材料取代塑料更是當務之急。

最早的思路是生產(chǎn)可以被降解的塑料。化學合成的降解快的聚己內(nèi)酯、玉米等谷物發(fā)酵產(chǎn)生的聚乳酸等塑料被制成手術縫合線、食品包裝、容器和汽車零部件，它們比起前輩們——聚苯乙烯等制成的塑料，最大的優(yōu)勢就是降解速度大大提高了，少則一個月，多則兩個月，就可以被完全分解。

其他可以取代塑料的材料也在不斷地被發(fā)現(xiàn)，德國研究員發(fā)明的液體木材就是其中之一。液體木材是變廢為寶的代表，它的主要成分是木質(zhì)素，木質(zhì)素是木材的成分之一。在造紙工業(yè)中，木質(zhì)素是廢料。農(nóng)作物的秸稈、果樹的枯木等也富含木質(zhì)素，將這些木質(zhì)素和亞麻、蠟等添加劑制成的天然纖維混合，就可以做出看上去與塑料十分像，還具有木材特性的液體木材。液體木材可像塑料一樣被加工成型，可廣泛替代木材、塑料，應用于建筑、汽車、裝飾、園林等行業(yè)。它是由可生物降解材料制成的，還可以重新加工、循環(huán)使用達十次以上。

蜘蛛俠大展身手！

上述類似塑料的材料仍需工業(yè)加工，在生產(chǎn)的過程中不可避免的還是會造成大氣污染和水污染。真正環(huán)保、親近自然的還是生物材料。實驗室里的科學家首先把眼光投向了蜘蛛，畢竟蜘蛛絲的堅韌程度已經(jīng)被多個實驗所證實，它比相同粗細的鋼筋還結實，美國實驗室甚至用蜘蛛絲制造了防彈衣。由此可見，蜘蛛絲取代塑料，被制成容器、家具、交通工具完全沒有問題。

我們可以收集蠶吐的絲來制成衣物，那能不能喂養(yǎng)蜘蛛，收集蛛絲呢？這個想法很快化成泡影，因為蜘蛛可不像春蠶一樣溫和無害，在多只蜘蛛共存時，它們總是互相搏斗并以吃掉對方而收場。那么蜘蛛絲的成分是什么？能不能讓其他生物吐出蜘蛛絲？

蜘蛛絲是主要由甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸組成的蛋白質(zhì)鏈?？茖W家們經(jīng)過數(shù)年的研究，掌握了蜘蛛體內(nèi)吐絲的基因。他們把這些基因分別轉(zhuǎn)到山羊、春蠶甚至細菌體內(nèi)，滿心以為這樣可以收獲大把的蛛絲，卻想不到這只是問題的開始。山羊產(chǎn)的蛛絲在羊奶中，要想獲得固體的蛛絲，就得把羊奶中的蜘蛛絲蛋白精煉出來，紡成人造蜘蛛絲，成本很高;而轉(zhuǎn)基因蠶吐出的蛛絲性能雖強于正常的蠶絲，但比起真正的蜘蛛絲還差很遠，并且它們的價格遠不是普通人所能承受的;細菌體內(nèi)倒是富含絲蛋白，但是要先分離細菌，破壞細菌的身體讓它釋放絲蛋白，再純化蛋白，最后添加粘合劑才能制成纖維，工藝非常復雜。

為什么蜘蛛絲由蜘蛛吐出來如此輕而易舉，其他動物吐出來的卻似絲非絲呢？也許我們一開始就跑偏了，只了解蜘蛛絲的成分是不夠的，對蜘蛛絲的結構也需要有更深入地了解，這樣才能得到堅韌的蜘蛛絲?？茖W家目前正在研究這些問題。我們期待通過他們的努力，可以早日獲得廉價實用的蜘蛛絲，這樣取代塑料將邁出有力的一步。

（選自2019年第8期《科學之謎》，本刊有改動）