http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-07-19
现在出售的几乎所有塑料都来自于石油，是不可生物降解的。但是美国马萨诸塞Metabolix公司的研究者正在用柳枝草制造一种可以直接从植物中提炼的可生物降解聚合物。
这可能使可生物降解聚合物的制造过程变得更经济。Metabolix公司已经在出售可生物降解的聚合物了，但是它们是用细菌制作的，而这些细菌是在昂贵的发酵罐里用植物糖培养的。而现在正在开发的新方法是以植物为基础的，可以用长在贫瘠土地上的植物来提取，需要的设备也很少。
Metabolix公司估计，这种以植物为基础提取的聚合物的售价，可能只有现在出售的可生物降解塑料的一半。现在用可生物降解塑料制作的最终产品可能是可生物降解购物袋等，但是有了这种更经济的生产方式，可生物降解塑料将可以用于更广泛的产品和包装。
用植物直接生产塑料这个想法来自于Metabolix公司的首席科学家Oliver Peoples，他曾经是麻省理工学院的研究员。20多年前，他和同事Anthony Sinskey共同发现了代谢基因，这些基因让土壤中的细菌能够自然地形成一种叫做聚羟基脂肪酸酯(PHA)的聚合物。但是在他们创立了Metabolix公司之后，用了10年时间来优化细菌中的代谢系统，使之生产出的PHA的量足够多，能够真正进入应用领域。用植物来完成这个过程的难度甚至更大。“与简单的细菌比起来，用像柳枝草这样复杂而生长缓慢的物种来制造塑料，要复杂得多，也耗时得多，”Peoples说。
现在，Metabolix公司的植物科学家正在重新把那些代谢基因，加上一些控制成长的其他基因，注入柳枝草、亚麻荠和甘蔗中去。他们使柳枝草产生一种特殊的PHA(称为PHB，可以用来生产注射塑模产品)，并将它储存在自身的植物组织中。该公司还在研发一些化学生产程序，包括用溶液提取PHB，以及用热处理方法将PHB转化为一种叫做巴豆酸的化学物质，这种物质可以用做聚合物的给料。在提取完PHB或生产完巴豆酸以后，柳枝草剩余的部分可以燃烧作为生物能源，燃烧产生的碳排放比化石燃料低。
根据Metabolix公司的计算，从柳枝草中提取出的PHB的重量要达到其本身重量的10%，这个生产过程的经济性才能与其他可降解塑料的生产方法竞争。目前，该公司从柳枝草中提取的PHB的量已经翻了一番，从2008年的1.2%到去年的2.3%。这个流程仍然会产生一些碳排放：种植和收割植物需要用到以化石燃料为基础的肥料和以化石燃料为动力的机器。Peoples估计，虽然目前还没有具体的数据分析，但是整个生产过程仍然比用化石燃料生产塑料产生的碳排放少。现在，他热切地盼望着这种植物塑料能够早一天变成现实。
[新浪网-蝌蚪五线谱]