覆盖中、美、德三国调查问卷:疫情之下,人类变得更加开放、好奇与自信( 二 )


西贝尔教授表示 , 由于PK150这两种攻击细菌的方式同时起作用 , 这使得细菌很难对其产生抗药性 , 因为“两个突变发生在同一个细胞中的正确位置 , 这种概率要低得多 。 ”
目前 , PK150已经处在临床前研究阶段 。 科学家正在测试抗生素对其他类型细菌的有效性 。 如分枝杆菌和革兰氏阴性细菌 。
将废弃塑料转化为可食用蛋白质
在当前人类面临的诸多紧迫性议题中 , 有两个看似不相关的领域 , 却被科学家的一项研究成果联系了起来:用微生物降解塑料 , 再从降解废物中生产可食用蛋白质 。 这项技术为解决全球塑料污染和粮食危机提供了新方案 。
塑料污染 , 尤其是泄露到水生生态系统中的塑料污染在近几年急剧增加 , 预计到2030年将增加一倍以上 , 对人类健康、全球经济、生物多样性和气候造成可怕的后果 。 对人类自身而言 , 最直接的危害来自于塑料分解物 , 他们通过食物链最终富集到人体 , 这可能导致荷尔蒙变化、发育障碍、生殖异常和癌症 。 此外 , 在塑料的遮蔽下 , 海洋中的珊瑚、红树林被垃圾淹没 , 无法获得氧气和光线 , 这对海洋生态稳定性造成了严重影响 。
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海边的塑料垃圾|tuchong.com
另一个与人类息息相关的议题是粮食危机 。 2020年诺贝尔和平奖授予了世界粮食计划署(WFP) , 表彰其在全球范围内与饥饿作斗争的努力 。 然而 , 饥饿并未真正离人类远去 。 反而随着人类面临的挑战越来越多 , 粮食供应面临更大威胁 。 WFP的一项分析显示 , 全球平均气温如果比工业化前上升2摄氏度 , 全球增加1.89亿饥饿群体 。 如今 , 由于新冠疫情影响 , 全球饥饿状况急剧恶化 , 多家联合国机构撰写的《世界粮食安全和营养状况报告》估计 , 前年(2020年)全球大约有十分之一的人口(8.11亿人)面临食物不足的困境 。
科学家们正在行动 。
今年7月 , 2021年度未来洞察奖授予了伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物工程学教授TingLu和密西根理工大学生物科学副教授StephenTechtmann(复制链接阅读更多课题详情:https://www.emdgroup.com/en/news/future-insight-prize-2021.html)他们创造了一项开创性技术 , 即用微生物降解塑料 , 然后利用废物生产蛋白质和燃料 。 该技术有望同时解决粮食短缺和塑料垃圾增加两个难题 。
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2021年度FutureInsightPrice获奖者(StephenTechtmann与TingLu)
这项技术最初由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助 , 研究改进一种将塑料废物解构为蛋白粉和润滑剂的方法 。 在目前的工艺下 , 研究人员将塑料解构成一种油状化合物 , 然后喂养给食油细菌群落 。 细菌吃“油” , 大量增殖 , 产生更多的细菌细胞 , 其中含有55%的蛋白质 。 通过这个过程 , 实现了塑料-蛋白质的转化 。
科学家甚至设想了一个现实中可应用的系统 。 人们将塑料垃圾或者不可食用的生物质扔进“垃圾桶” , 废物进入处理反应器 , 加热分解 , 送入食油细菌群落 , 然后把细胞干燥处理 , 得到蛋白粉 。
更进一步 , 研究人员正在通过设计细菌 , 让产生的蛋白质更加丰富:含有特定的氨基酸和不饱和脂肪酸 。 另一方面 , 他们使用合成生物学方法增加益生菌 , 从而改善生成的“食品”质量 。
两位获奖者Techtmann和TingLu的合作既有偶然性 , 也有戏剧性 。 Techtmann的研究集中在塑料的生物性降解 , TingLu的专长在于工程益生菌领域 。 二人几年前在一次会议上相识 , 当时Techtmann正专注于如何用细菌清理漏油 , TingLu则在研究通过基因改造生物来增强人类健康 , 比如抑制抑制食源性病原体的生长 。 两个人的领域结合在一起 , 形成了这项极具潜力的技术 。