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加拿大华裔女孩发现吃塑料神奇菌
王琪峰
4月28日,美国宾夕法尼亚大学沃顿商学院举行“2016年沃顿商业计划大赛”颁奖典礼.该校研究生、来自加拿大的华裔女孩汪郁雯,与其高中校友、现就读于多伦多大学的姚佳韵,凭借“生物降解塑料”项目一举夺魁.二人创立的“BioCellection”公司,通过基因改造的细菌降解塑料,有望为海洋污染减负,保护海洋食物链.加拿大资深科技评价委员会评估,其市场价值高达1000万加元.这项研究有什么亮点让它这么值钱？
名论坛演讲一鸣惊人
其实早在3年前,这两位华裔女孩就崭露头角了.3年前,举世闻名的TED论坛在美国加利福尼亚州举行,此次论坛迎来了两位加拿大华裔高中女孩：18岁的姚佳韵（Jeanny Yao）和汪郁雯（Miranda Wang）.她们是这次论坛最年轻的演讲者,向台下的社会慈善家、风投大师及科学家前辈们讲述自己的塑料垃圾降解实验.这次精彩演讲的网上视频获得了近百万人次的点击率.事后,众多科技开发公司主动联系她们,希望开发其技术,并将实验成果更有效地运用到生活中.
创建于1984年的美国TED论坛,由英文单词Technology（科技）、Entertainment（娱乐）、Design（设计）的首字母缩写为名,是社会各界精英交流的盛会,鼓励各种创新思想的展示.
两位华裔女孩的履历也满是耀眼的光环：2013年获得加拿大新闻周刊《麦克林》（Maclean’s）评选的“25岁以下的未来领袖奖”；2014年获得加拿大自然资源委员会颁发的本科学生研究奖；2015年获慈善组织“加拿大计划”颁发的“全国20名20岁以下顶尖青少年”奖；两人共同研究的科学实验,获得了加拿大“赛诺菲生物天才挑战赛”大奖,研究成果被评估价值超过1000万加元（约合人民币5035万元）；2016年获得“沃顿商业计划大赛”一等奖.
盯上顽固不“化”的增塑剂
是什么“秘密武器”使这两个女孩获得这么多抢眼的赞誉？一切得从这两位好伙伴高中时参加的一次环保主题活动说起.在这次活动中,她们目睹了加拿大温哥华某个垃圾中转站的塑料垃圾山,深受触动.
一向关心环保的她们了解到,一种常见的增塑剂邻苯二甲酸酯,可以提高塑料制品的柔韧性、透明度和使用寿命,在儿童玩具、饮料罐、化妆品和食品包装里都能找到它的踪影.可是,这种化学物质很容易从塑料制品中逸出.据统计,每年全球约有重达21万吨的邻苯二甲酸酯,经各种途径释放到空气、水和土壤中,造成严重的环境污染.这类物质还可以通过皮肤接触、吸入或吞食进入人体,可能干扰人体的内分泌系统,毒害人的生殖和发育系统等.
她们咨询垃圾站的工作人员了解到,当下不管使用什么方法处理,充其量都只能使塑料变成微小的碎片,无法使其真正降解,哪怕经过上千年,这些废品依然在危害自然,为了掩埋它们还占用了大量土地资源.有没有办法使其像吃剩了的苹果核一样,几天之内就“腐烂”掉呢？两人开始想方设法寻找答案.
垃圾场找到“饕餮”细菌
暑假结束返校之后,两人注意到,一篇亚洲地区新近发表的论文中,提到使用红树林土壤里的细菌进行生物降解的做法.该论文介绍,经过9个月,塑料的质量减少了30%.这个好消息无疑坚定了两人的信心：既然如此,完全有可能就地取材,找出能迅速分解塑料的细菌！
这两位好伙伴很想在高中毕业前做一件很酷的事情——解决一个环保难题,恰逢加拿大“赛诺菲生物天才挑战赛”即将开赛,这是一项鼓励年轻人进行生物科技研究的挑战赛事.于是,她们以降解塑料为题向大赛组委会提交了计划书.入围后,最令她们兴奋的是,参赛期间可以使用高校里的专业实验室.
在接下来的4个月里,两人在加拿大英属哥伦比亚大学微生物学与免疫学专业林赛·艾尔迪斯博士的悉心指导和帮助下,从当地莱福野鸟保护区3个不同地点,以及弗雷泽河附近的里士满垃圾填埋场的土壤中,分离出了14种菌株,将其一一放入富含邻苯二甲酸酯的培养基里进行培养.实验反复失败又不断继续,最后她们发现,有3种菌株数量增长,而同时作为唯一营养源的邻苯二甲酸酯质量减少,意味着这3种细菌“吃掉了”增塑剂,并将其分解成了二氧化碳、水和酒精等物质.
借助基因测序和扩增技术,两人向大赛评委会提交了实验结果,一举夺魁.她们找到的3种细菌中,有两种是过去未被人类确定具有降解塑料本领的；尽管人类对生物降解塑料已经研究了数十年,但她们的实验是首个成功利用本地资源实现塑料降解的案例——分解塑料能力最强的那种细菌,就来自里士满垃圾填埋场.
降解塑料可成为鱼饲料
成功的塑料降解实验很快带给两位姑娘极高的社会关注度,不少风险投资机构和公司找上门来寻求合作.不过她们并没有急于接受这些极具诱惑力的橄榄枝,而是分别进入了多伦多大学和宾夕法尼亚大学继续深造.大学期间她们不仅继续深入生物降解塑料的研究,还开始学习专业以外对创业有帮助的课程.姚佳韵在多伦多大学生物化学和环境科学进行双主修学习；汪郁雯在宾夕法尼亚大学主修分子生物学,同时选修了商科、工程创业甚至哲学方面的课程.2015年5月,两个好伙伴携手创建了“BioCellection”公司.
催生这家初创公司的原因是,每年有大约800万吨塑料垃圾入海,造成的污染惊人,海洋渔业资源不断恶化.更重要的是,人类捕获的海鲜并不全被人直接食用,而是有30% ～ 37%被制成鱼粉饲料等,用于饲养鱼类和禽畜,其中养鱼占46%.美国纽约州立大学石溪分校海洋与大气科学研究院的艾伦·皮吉特奇教授说,被捕的饵料鱼有凤尾鱼、沙丁鱼、鲱鱼和其他中小型鱼类,这些都是海洋哺乳动物、大型鱼类、海鸟的主要食物.捕猎海洋鱼类做人工饵料和饲料,给海洋食物链带来了明显的不稳定因素.
汪郁雯和姚佳韵查阅资料了解到,人工养殖一条鲑鱼（三文鱼）仅饲料就要消耗4条野生鱼,这在经济上是低效的,而且照这个速度下去,海洋野生鱼类在2048年将面临枯竭.她们还注意到,已经处于高位的鱼饲料,每年仍以10% ～ 12%的速度增长.
两人的塑料降解研究发现,经过细菌降解之后,塑料的分子结构发生改变,不再具有毒性,完全可以变废为宝,成为鱼的营养源.价值1240亿美元的全球鱼饲料市场,或许该迎来一场新的革命了.
虽然“BioCellection”的产品还未进入市场,但前期实验结果非常鼓舞人心.她们利用基因技术改造细菌,加快它分解塑料的速度,毕竟要量产的话,生产速度不能太慢；同时,与鱼饲料生产巨头合作,将塑料被分解后的产物按一定配方制成鱼食,与普通鱼饲料做饲养对比实验.
她们选择以口味挑剔而闻名的鲑鱼做实验对象,发现这种塑料饲料很对鲑鱼的胃口,并使其死亡率下降了73%.另外,还有一个很有趣的现象：它们的排便量较喂养传统鱼饲料要少得多.这意味着鱼池内积攒的微生物会比较少,将大大减少鱼池内的耗氧量,也能间接降低渔业成本.
据两人预计,“BioCellection”生产的新型饲料将会在两年之内投放市场.尽管开始时的可能会略高于传统饲料,但由于其相对稳定,而且具有其他方面的优势,所以前景非常乐观.两位女孩认为,将来她们公司将成为渔业养殖、观赏水族馆甚至宠物食品等领域的重要供应商.
她们从小就是“公益控”
“罗马不是一天建成的”.本文中两位主人公的成功也不是凭空获得.她俩从小就关心环保,热衷公益事业.高中时代,两人就是学校环保俱乐部的主席,她们曾利用学校的空地做过有机菜园,还做过一个叫做“美食盒”的项目,主要是帮助农民将本地产果蔬运送到校园周边供人们采购.而这个项目的收益又被用于资助一个专门为蒙特利尔无家可归妇女讲授营养健康知识的学生组织.
在一次接受记者采访时,汪郁雯提到了硅谷.她说,硅谷有一种理念就是要先付出,要对社会有所贡献,要给他人以帮助,才是成功.
本栏目责编/ 叶晓婷
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