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��藥明康德內容團隊編輯 ▲視頻展示瞭藉助最新的酶 塑料在48小時內發生的變化(視頻來源:THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN / COCKRELL SCHOOL OF 《自然》:最短一天,塑料徹底降解!塑料汙染難題迎重大突破 - 趣味新聞網


��藥明康德內容團隊編輯  ▲視頻展示瞭藉助最新的酶 塑料在48小時內發生的變化(視頻來源:THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN / COCKRELL SCHOOL OF 《自然》:最短一天,塑料徹底降解!塑料汙染難題迎重大突破


發表日期 5/9/2022, 8:04:50 AM



     趣味新聞網記者特別報導 : ��藥明康德內容團隊編輯 ▲視頻展示瞭藉助最新的酶,塑料在48小時內發生的變化(視頻來源:THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN / COCKRELL SCHOOL OF .....


    

��藥明康德內容團隊編輯

▲視頻展示瞭藉助最新的酶,塑料在48小時內發生的變化 (視頻來源:THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN / COCKRELL SCHOOL OF ENGINEERING)

每一年,全球生産的塑料達到驚人的3億噸,但當它們結束使命,如何處理這些穩定的聚閤物成為一道難題。在全球各地,數十億噸塑料垃圾埋藏在垃圾填埋場裏,汙染著當地土壤與水源,還能以微塑料的形式齣現在人體的血液、糞便甚至是胎盤中……

如何緩解日益嚴峻的塑料危機,成為當下極其緊迫的挑戰。對此,科學傢也在尋找創新性的對策。去年,一篇《自然》論文就帶來瞭重要突破:加州大學伯剋利分校的研究團隊發明瞭一種可降解塑料: 在40℃的堆肥條件下,塑料僅需兩天就能得到降解。

一年之後,另一篇《自然》論文從不同的角度提齣瞭解決方案。得剋薩斯大學奧斯汀分校的Hal Alper教授團隊 藉助機器學習改造瞭一種酶,可以將以世紀為單位的塑料降解時間縮短到數小時至幾天。 這個事關人類未來的關鍵問題,迎來瞭破解的希望。

全球範圍內,隻有不到10%的塑料得到循環利用。在過去的十餘年間,對於降解塑料的酶,相關研究取得瞭大量進展。但一個懸而未決的問題是, 如何製造在低溫下能有效運作的酶,從而實現低成本的大規模工業應用。

這項研究試圖降解的是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),在我們日常使用的塑料包裝物中,絕大多數都含有這種聚閤物。PET占到瞭全球固體垃圾的12%,如果能通過酶快速將其降解,隨後再聚閤或轉化成其他産品,將有望實現循環碳經濟,大幅降低環境汙染。

在自然界,一種名為 PETase 的酶可以降解PET,但也存在明顯的缺陷:隻能在特定的酸堿度和溫度範圍內起效,並且反應速度有限,在降解之前還需要對塑料進行預處理。

在這項研究中,Alper教授團隊使用機器學習模型對PETase進行改造。機器學習模型可以預測哪些突變可以讓PETase在低溫下快速降解人們丟棄的塑料産品,在模型的指導之下,研究團隊最終改造齣全新的酶: FAST-PETase(功能性、活性、穩定和耐受性PETase)。

▲機器學習工具指導研究團隊找到提升酶的效率的方嚮 (圖片來源:參考資料[1])

這種酶可以在低於50℃、一係列不同的酸堿度條件下,將PET解聚、降解成小分子。 在一些條件下,這些塑料僅需24小時就能完全降解為單體。

為瞭檢驗FAST-PETase降解不同PET塑料製品的有效性,這項研究利用FAST-PETase分彆去降解51種未經處理的PET塑料製品,包括各種塑料容器、聚酯縴維和織物等。結果, 所有塑料都在一周內徹底降解,最迅速的僅需1~2天。

▲FAST-PETase用於降解多種不同的PET塑料 (圖片來源:參考資料[1])

這種酶可以幫助企業在分子水平上循環、再利用塑料,從而減少對環境的不利影響。Alper教授錶示:“通過這項最先進的迴收技術,各行業可以看到無盡的可能性。”

接下來,研究團隊計劃擴大FAST-PETase的生産規模,為進一步的工業應用奠定基礎。該團隊正著眼於幾種不同的用途:不僅僅是清理垃圾填埋場中的塑料、讓工業生産更加綠色環保,還希望利用這種酶實現環境修復,清理受汙染的區域。

因為塑料汙染,這顆美麗的藍色星球正染上令人擔憂的白色。現在,這些新興技術的誕生有望讓塑料汙染危機迎來轉機。我們期待,這顆星球能迴到最初、最美的顔色。

參考資料:

[2] Plastic-eating enzyme could eliminate billions of tons of landfill waste. Retrieved Apr 27th, 2022 fromhttps://www.eurekalert.org/news-releases/950900

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海豚到底有多聰明!摩擦特定珊瑚治療皮膚病

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    一個人如果得瞭皮疹,他可能會去看醫生,然後買一些藥膏塗抹。那海豚該怎麼辦呢? 印度―太平洋寬吻海豚也麵臨皮膚問題,但它們是通過排隊摩擦珊瑚獲取藥物的。研究人員發現,海豚選擇的珊瑚具有藥用價值,能夠用來治療皮膚疾病。5月19日,相關論文刊登於細胞齣版社(Cell Press)旗下期刊iScience(《交叉科學》)上。 13年前,瑞士蘇黎世大學野生生物學傢、論文閤著者Angela Ziltener,第一次觀察到海豚在埃及北紅海水域與珊瑚進行摩擦。研究人員注意到海豚會選擇特定的珊瑚去摩擦,他們.......


波音星際客機第二次不載人試飛前往空間站,測試載人係統能力

波音星際客機第二次不載人試飛前往空間站,測試載人係統能力

    美東時間5月19日18時54分,波音“星際客機”(CST-100 Starliner)搭乘美國聯閤發射聯盟公司(ULA)“宇宙神5”火箭,從佛羅裏達州卡納維拉爾角太空部隊基地升空,不載人前往國際空間站,為美國宇航局商業載人項目測試該載人係統的端到端能力。 “星際客機”攜帶大約500磅(約227韆剋)美國宇航局貨物和宇航員補給,以及超300磅(約136韆剋)波音公司的貨物,預計5月20日19時10分對接國際空間站。成功對接後,5月21日11時45分,空間站上的宇航員將打開“星際客機”的艙門。.......


祝融號火星車遇強烈沙塵天氣 進入休眠模式

祝融號火星車遇強烈沙塵天氣 進入休眠模式

    據國傢航天局最新消息,天問一號任務團隊通過環繞器獲取的中分辨率圖像,發現祝融號火星車巡視區經曆瞭一次明顯的沙塵暴過程。科學傢對2022年3月16日和4月30日的祝融號火星車巡視區120米分辨率圖像(分彆見圖1和圖2)中的典型地貌(特彆是撞擊坑邊緣)進行對比,結閤近期祝融號火星車遙測信息反映的太陽翼發電電流的變化,可以判斷當地正在經曆強烈的沙塵天氣。 目前,祝融號火星車巡視區進入鼕季,天氣白天最高氣溫降至零下20攝氏度以下,夜間最低氣溫降至零下100攝氏度,到7月中旬火星鼕至前後,氣溫還會進.......


接近絕對零度:國際空間中的超冷原子氣泡為量子研究另闢蹊徑

接近絕對零度:國際空間中的超冷原子氣泡為量子研究另闢蹊徑

    近日,在美國國傢航空航天局(NASA)的冷原子實驗室(CAL)內,科學傢將超冷原子氣體形成超冷原子氣泡,有助於為量子研究開闢新途徑。相關成果發錶在《自然》(Nature)。 圖片來自《自然》(Nature) 自NASA阿波羅計劃以來,美國宇航員已經記錄瞭液體在微重力環境下與地球上的不同錶現:在微重力環境下,液體結閤成漂浮的球體,而不是地球上所看到的底部較重、下垂的水滴形狀。 微重力是指重力似乎非常小的情況,人或物體在這種環境下看起來處於失重狀態。當宇航員和物體在太空中漂浮時,可以看到微重力.......


突破核聚變極限的新定律

突破核聚變極限的新定律

    核聚變是目前最有前景的未來能源之一。它的原理是將兩個原子核閤二為一,從而釋放齣巨大的能量。 事實上,核聚變離我們並不遠,甚至可以說,我們完全離不開它,因為來自太陽的溫暖就是由氫核聚變成更重的氦的過程創造的。這種反應過程在宇宙中幾乎隨處可見。 但科學傢也正努力在地球上“復刻太陽”,製造齣聚變過程。著名的ITER(國際熱核聚變實驗堆)國際核聚變大型研究項目正是其中之一,它的目標是創造齣高溫等離子體,為核聚變的發生提供閤適的環境,並産生能量。 近日,一組物理學傢團隊又將這一目標嚮前推進瞭一步。他.......


這些種子上過太空!神十二、神十三航天育種實驗項目清單公布

這些種子上過太空!神十二、神十三航天育種實驗項目清單公布

    5月19日,神舟十二號和神舟十三號載人飛船航天育種實驗項目清單在中國載人航天工程網公布。在空間站關鍵技術驗證階段曆次飛行任務中,均安排瞭航天育種實驗項目,神舟十二號和神舟十三號載人飛船返迴艙帶迴瞭88傢單位的上韆件(份)作物種子、微生物菌種等航天育種材料。 清單中,既能看到小麥、水稻、玉米、黃瓜、土豆等常見農作物種子,也有月季、蘭花、鞦海棠等花卉種子,檳榔、黃芪等藥用植物種子,以及芽孢杆菌、雙歧杆菌等微生物菌種。 中國載人航天工程立項實施以來,始終高度重視服務經濟社會發展,注重發揮工程綜閤效益.......


那顆“來自宇宙空間站”的星星,我們給你找來瞭!

那顆“來自宇宙空間站”的星星,我們給你找來瞭!

    5月10日淩晨1時56分,天舟四號由長徵七號運載火箭搭載,從文昌航天發射場點火,飛赴太空,前往空間站! 就在上個月的4月16日,我們的神舟十三號順利返航,舉國沸騰! 同時,來自於太空站,一顆充滿濃濃愛意的閃亮星星,也跟隨航天員來到瞭地球。 在全國人民的注視下,我們的“航天媽媽”眼含淚光,將這一顆閃耀著祖國榮耀之光的金星星,笑著送給女兒。 這是在神舟十三號齣發前,“航天媽媽”曾和5歲女兒約定好的,要“為女兒摘星”歸來。 “摘星星的航天媽媽”迴來瞭,她實現瞭和女兒的諾言,更實現瞭億萬國.......


火箭殘骸墜入印度:美專傢稱是中國的,如造成財産損失,要賠償嗎?

火箭殘骸墜入印度:美專傢稱是中國的,如造成財産損失,要賠償嗎?

    印度在綫媒體《印度快車》(IndianExpress)在2022年5月12日報道,三塊從天而降的殘骸墜落於印度阿南德地區,村民們報警後當地警方收集瞭殘骸正在展開調查。 從天而降的殘骸:疑似中國火箭殘骸? 5月12日16點45分左右,第一個重約5韆剋的黑色金屬大球呼嘯著墜落在古吉拉特邦的阿南德的Bhalej,發齣瞭巨大的響聲,就像什麼物體爆炸瞭一樣!此後又有兩個比較大的殘骸落在瞭 Khambholaj 和 Rampura,這三個區域在相距15韆米的範圍內,當地民眾報警後,警察開始展開調查。 .......


旅行者1號飛船突發異常!AACS隨機生成數據,不再傳迴真實數據

旅行者1號飛船突發異常!AACS隨機生成數據,不再傳迴真實數據

    旅行者1號,是浩瀚太空中距離人類最遙遠的人造飛船,根據NASA監控數據,旅行者1號與太陽的直綫距離距離達到瞭234億公裏,知道這有多遠嗎?如果旅行者1號現在嚮地球發迴一道極光,我們也要等到21小時34分27秒後纔能接收到。 旅行者1號飛行在太陽係外的星際介質中,探索未知的外星世界,這不光是美國人的驕傲,也是全球人類的驕傲,隻要全球人類在航天領域通力閤作,在不久的將來人類就可以徵服廣闊的銀河係,實現太空移民的夙願。 但就在近日,NASA工程師發現旅行者1號飛船突發異常,旅行者1號姿態關節.......


波音公司準備發射星際客機,或將成馬斯剋SpaceX勁敵

波音公司準備發射星際客機,或將成馬斯剋SpaceX勁敵

    波音公司無人飛船Starliner將前往國際空間站 ” 作者 | 姚勇�� 波音公司星際飛船Starliner的第一位客人將是Rosie the Rocketeer,這是一個用於測試的人體模型。這個人體模型將在當地時間周四晚上稱作太空艙飛往國際空間站。如果她安全地完成這次旅行,美國宇航局的宇航員將獲準乘坐這一航天器進行未來的飛行。 如果這次測試成功,波音將成為第二傢獲準將 NASA 機組人員運送到國際空間站的私營公司,並將成為 Starliner 成為 SpaceX 的 Dragon 太空.......


熱的睡不著!氣候變化將減少人們睡眠時間

熱的睡不著!氣候變化將減少人們睡眠時間

    大多數關注氣候變化對人類生活影響的研究,都集中在極端天氣事件如何在大範圍內影響經濟和社會健康。然而,氣候變化也可能對人類日常基本活動産生強烈影響。5月20日,發錶在細胞齣版社(Cell Press)旗下期刊One Earth上的一項研究顯示,環境溫度的上升對全球各地居民的睡眠産生瞭負麵影響。 研究小組錶示,研究錶明,到2099年,次優溫度可能會導緻每人每年50~58小時的睡眠減少。而且,溫度對睡眠的影響在低收入國傢居民、老年人和女性中要大得多。 不言而喻,睡眠對人類健康和社會生産十分重要。.......




玻尿酸打過頭 豐頰反成凹臉婆

《自然》:最短一天,塑料徹底降解!塑料汙染難題迎重大突破


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