我们或多或少地了解塑料带来的危害，它们绝大多数由石化产品制成，一次性使用，很少被回收，要么需要几个世纪分解，要么被焚烧或送往垃圾填埋场。

科学家们已经进行了大量研究，寻找对自然环境破坏较小的塑料替代品。一个来自天津大学的科学家团队盯上了一种看起来不太可能的原料——鲑鱼精子。相关论文于 11 月14 日发布在《美国化学会志》。

 

天津大学与中国石油石油化工研究院合作开发DNA塑料

 

 

该研究团队将来自鲑鱼精子的DNA链溶解在水中，并与生物质衍生的离聚物混合，形成一种柔软、可延展的材料“水凝胶”（hydrogel），它可以被制成不同的三维形状，经过冷冻干燥后就会固化，最终产品是一种类似于塑料的材料，被团队称为“DNA塑料”。

 

该项目是天津大学与中国石油石油化工研究院合作，研发出新型脱氧核糖核酸（DNA）生物塑料。

 

天津大学的仰大勇教授团队据此开发了一种新型DNA生物塑料，而中石油石化院新材料研究所专家张坤玉研发的离聚物是将天然DNA分子聚合成塑料的关键助剂。

 

这种塑料全部来源于可再生资源，低温加工的能耗不到石油基塑料熔融加工能耗的5%，不仅可实现无损回收制成新的塑料制品，而且可以通过DNA酶实现可控降解。

 

DNA塑料量产化潜力很大，现有的工业设备可以快速从植物、藻类和细菌中大量提取生物质DNA，年提取量可达数十万吨。这种塑料的可折叠性和低温稳定性优异，有望在生物医学领域发挥重要作用。

 

中国石油炼油与化工分公司总工程师，石化院党委书记、院长何盛宝表示，与天津大学合作研发的DNA生物塑料是探索颠覆性新能源新材料的创新性成果之一，对贯彻集团公司“绿色低碳”发展战略、构建低碳循环发展经济体系具有重要意义。

 

 

研究人员已经用这种环保材料制作了一个杯子、一副拼图和一个 DNA 模型。

尽管这次是从鲑鱼精子中获取了原材料，但携带着地球上所有生物遗传密码的 DNA才是真正的来源。

 

2015年的一项研究估计，地球上约有500亿吨DNA。在理论上，我们可以通过类似的方式，使用其他可持续来源制造“DNA塑料”，例如来自农作物、藻类或细菌的废料，而不仅仅是鲑鱼精子。

 

更重要的问题是，“DNA塑料”会比其他替代品更好吗？

 

 

研究团队指出，它比所有现有类型的塑料都更具环境可持续性，这种可持续性涉及生产、使用和报废的方方面面。

 

在生产过程中，原材料来源于生物可再生资源；水处理策略环保，不涉及高能耗，不使用有机溶剂，不产生副产物；与聚苯乙烯塑料相比，“DNA塑料”在生产过程中的碳排放量减少了 97%。

 

“DNA塑料”的回收也更为容易，将它所制成的物品浸入水中，会再次得到水凝胶，可重新制成新物品，延长使用寿命。

 

如果不再需要，它可以被DNA消化酶分解。

 

 

但从另一方面看，新材料也存在着局限性——它可以被水轻易回收，意味着它需要保持干燥。如果添加防水涂料，会使回收变得更困难，反而违背了初衷。所以，它适合电子产品和某些形式的包装。

 

此外，研究团队指出，“DNA塑料”的大规模生产仍然具有挑战性，但并非不可能。他们在论文中表示：“这项工作提供了一种将生物基水凝胶转化为生物塑料的解决方案，并展示了DNA塑料的闭环回收，这将推动可持续材料的发展。”