塑膠可變救命食物？美軍微生物祕密武器大公開

令人聞之色變的塑膠微粒，不少人都擔心若吸收、攝取太多，可能影響健康。然而，塑膠竟然也可以作為食物來源，而且研究已愈來愈成熟。

2019年，美國國防部旗下機構發布一項研究計畫，希望協助軍方處理偏遠地區或災區所產生的大量塑膠廢棄物。該機構希望建立一個系統，能把食物包裝紙、寶特瓶等物品，轉化為可利用的物品，像是燃料，甚至是口糧，而且這個系統還必須小到足以裝進悍馬越野車，能用低耗能模式運行。

美國密西根理工大學（Michigan Technological University）生物科學系副教授泰祺曼（Stephen Techtmann）領導三個獲得該計畫補助的小組之一。

他向《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）表示，「當我們啟動這專案時，這些想法都存在，理論上也講得通，」但他坦言，「一開始更像是科幻小說，而非真正能實現的目標。」

這種不確定性，正是此研究得以不斷推進的關鍵。美國國防部高級研究計畫局（DARPA）支持高風險、高回報的專案，代表任何個別努力都有很高失敗機率，但若成功，則有可能成為真正的科學突破。

美國國防部高級研究計畫局塑膠廢棄物專案項目經理田德（Leonard Tender）表示，「我們的目標是從『你開玩笑吧，你想做什麼？』的難以置信，轉變為『你知道嗎？這真的可行。』」

塑膠生產和處理問題由來已久。聯合國環境規劃署指出，全球每年約產生4億噸塑膠廢棄物，多數最終進入垃圾掩埋場或海洋，而塑膠微粒、塑膠袋對野生動物構成威脅，許多政府和專家都認為，若要正本清源解決問題，需要減少生產。

然而，美國總統川普今年初重返白宮後，發布行政命令終止聯邦政府採購、強制使用紙吸管，並恢復使用塑膠吸管，使從源頭減塑的努力恐怕功虧一簣。幸好科學家們一直在實驗各種噬塑膠細菌，而美國國防部高級研究計畫局則想運用塑膠創造完全不同的東西：食物。

泰祺曼解釋，目標不是讓人們直接食用塑膠，而是讓系統中的噬塑膠微生物本身能適合人類食用。儘管他相信專案大部份工作可在一、兩年內準備就緒，但轉化為食物可能需要更長時間，目前目前正在進行毒性測試，後續將提交結果給美國食品藥物管理局（FDA）審查。

即便一切順利，還有額外挑戰在等著他們，「那就是必須克服『令人作嘔的因素』，」泰祺曼說。

田德表示，美國國防部高級研究計畫局希望可以解決兩個問題。首先是供應鏈脆弱性。戰爭期間，軍方需將物資運送到偏遠地區部隊，對車輛中的人員可能造成安全風險。

由於噬塑膠細菌可以把塑膠分解為可用的化學品或再生資源，部隊可運用戰場上回收的塑膠垃圾，在基地內透過微生物分解，再製成3D列印原料、潤滑油或燃料，不只可就地生產材料，還能減少補給車隊需求和後勤壓力，進而提升自主作戰能力。

另一方面，美國國防部高級研究計畫局也停止使用危險的焚燒坑來處理塑膠廢棄物。田德認為，要把這些廢棄物從原有地點運走，對軍方而言是一項巨大的負擔。

那何不原地處理這些垃圾？

走進密西根理工大學實驗室，一台機械碎紙機映入眼簾。這台機器能把塑膠拆解成小碎片，而後塑膠碎片會進入反應爐，在高溫下浸泡於氫氧化銨（ammonium hydroxide），分解後的液體會轉移到另一個反應爐，由微生物群所吞噬、消耗。

泰祺曼坦言，一開始以為要到高度汙染的環境，才能找到可分解塑膠的細菌，但後來事實證明，來自堆肥堆的細菌效果非常好。這可能是因為進入反應爐的塑膠解構後，分子結構和某些植物材料化合物相似。因此，那些原本會攝食植物的細菌，可以轉而從塑膠中獲取能量。

而在細菌吞噬塑膠後，這些微生物會被乾燥成粉末，聞起來有點像是營養酵母，並含有均勻脂肪、碳水化合物與蛋白質。

食用微生物的研究可追溯到至少60年前。韓國科學技術研究院研究高級副總裁李相燁（音譯）表示，培養微生物所需要的土地比傳統農業更少，因而它們在全球人口持續增加的背景下，可能是更永續的營養來源。

不過，目前僅有某些微生物被認為是安全的食用微生物，也就是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母，但這些微生物不能降解塑膠。因此，在吞噬塑膠的微生物當作人類食物以前，研究團隊仍需對監管機構提交安全證明。

加拿大西安大略大學（Western University）電機系教授皮爾斯（Joshua Pearce）進行初步毒理學篩選，並把微生物分解成更小碎片，還把它們和已知毒素進行比較。

「我們非常確定，裡面沒有任何有害物質。」皮爾斯解釋，這些微生物曾餵食給秀麗隱桿線蟲（C. elegans），但未出現任何不良影響。該團隊已在觀察大鼠長期食用這些微生物的情況，若表現良好，下一步是向美國食品藥物管理局提交數據進行審查。

即便吞噬塑膠的微生物最終被證明可供人類安全食用，但泰祺曼表示，大眾可能仍會對食用塑膠廢棄物感到猶豫，因此這類微生物主要在偏遠軍事基地、災害救援期間能派上用場，救人命於險境之中。

當世界仍為塑膠汙染焦頭爛額，科學家卻選擇面對它、轉化它，甚至從中創造新糧食。這不只是科技創新的展現，更是一種對未來極端環境下人類生存能力的重新定義——從塑膠垃圾中，孕育出生存希望。

熱門推薦