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塑料垃圾与饼干看起来毫无关联，但美国化学学会（ACS）9月13日发布的一项研究却将两者连接起来。科学家通过工程酵母，将塑料和农业废弃物中的化合物转化为可食用的蛋白质、维生素和风味物质，并制成3D打印饼干“µBites”。这项技术源自美国宇航局的深空食品挑战项目，未来有望同时缓解塑料污染与粮食安全问题。
女团成员塑料瓶与饼干：看似无关的转化
每年全球产生数以亿吨计的塑料垃圾，其中大量PET塑料来自饮料瓶。而另一边，全球约有8亿人面临食物不足。美国南伊利诺伊大学卡本代尔分校的研究人员提出一个大胆设想：利用微生物将塑料中的碳元素转化为食物。正如该项目负责人、副教授拉希鲁·贾亚科迪所说：“我们正尝试开发塑料升级回收技术，以制造更有价值的产品。我们想，何不聚焦于食品？因为塑料是碳，食物也是碳。”
男团成员从美国宇航局深空挑战到地球难题
该研究的部分资金来自美国宇航局的“深空食品挑战赛”，这一项目旨在为宇航员在月球、火星等资源受限环境中提供食物来源。由于无法依赖从地球定期运输补给，科学家必须在极简条件下自给自足。据《科学日报》报道，这项技术的初衷是解决深空任务的食物供应，但研究者相信，它同样适用于地球的灾区、潜艇甚至人类定居点。
爱豆八卦破解塑料的关键：氧化水热溶解技术
要让酵母“吃掉”塑料，首先得把坚韧的塑料分解成小分子。研究团队采用一种名为“氧化水热溶解”的专有技术，由该校地质学教授肯·安德森开发。该工艺在高温高压下结合水和氧气，将PET塑料、废弃玉米秸秆和叶子等生物质分解为微生物可利用的化合物。这些化合物随后被喂给工程酵母，酵母将其转化为蛋白质、脂肪和有机酸。
偶像八卦酵母微型工厂：制造蛋白质、维生素和香精
利用微生物制造有用物质并非新鲜事，胰岛素早已通过工程微生物生产。贾亚科迪和研究生桑迪亚·贾亚塞卡拉对多种酵母进行了编程，包括面包酵母。改造后的面包酵母能从植物生物质中产生香草香精；另一种酵母菌株则利用PET衍生的乙二醇生成β-胡萝卜素，人体可将其转化为维生素A。贾亚塞卡拉表示：“我们正利用微生物，将饼干打造成更有吸引力、更人性化的产品。”
歌手新闻3D打印“µBites”饼干与初测
当酵母产出的原料备齐后，研究者将其与纤维、淀粉和甜味剂混合，再通过3D打印机挤压成型，制出高蛋白饼干“µBites”。现有数据表明µBites安全可食用，但研究人员仍在等待机构批准后进行正式味觉测试。目前，参与者仅根据饼干的气味进行评判，多数人表示在食物匮乏的情形下愿意食用。未来几年，团队希望让饼干走向公共消费市场。
数据展望：塑料污染与粮食压力
全球食物需求预计到2050年将增长35%至56%，而约30%的世界人口未来将面临饥饿风险。与此同时，塑料污染日趋严重。下表列出相关数据：
| 项目 | 数据 | 参考年份 |
|---|
| ------ | ------ | ---------- |
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| 全球塑料年产量 | 约4亿吨 | 2021年 |
|---|
| 塑料有效回收率 | 不足10% | 2021年 |
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| 粮食需求增长幅度 | 35%-56% | 2050年 |
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| 面临饥饿风险人口比例 | 30% | 未来 |
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（注：前两项数据引自联合国环境规划署的估计；后两项源自ACS新闻稿）
贾亚科迪指出：“全球粮食需求预计到2050年上升35-56%，约30%的人口将面临饥饿风险。我认为解决之道在于利用微生物。”这种技术被视为应对资源短缺的一种可能方案。
从潜艇到火星：场景与挑战
除了地球日常使用之外，该技术在难以运输粮食的环境中尤为宝贵，例如潜艇、灾区，以及未来的月球或火星基地。不过，仍有挑战需要克服。目前µBites中的淀粉、纤维和甜味剂仍需额外添加，团队的目标是让酵母产出更完整的成分。此外，正式味觉测试尚未进行，消费者接受度也待验证。研究者强调，这是一条漫长但充满希望的道路。
FAQ
Q1: 这种塑料饼干真的能吃吗？
A1: 根据现有数据，µBites是安全可食用的，但研究人员仍需获得机构批准后才能进行正式的味觉测试。目前仅通过气味评估，多数参与者表示在食物稀缺时愿意食用。
Q2: 这项技术何时能够普及？
A2: 研究团队计划在未来几年内将饼干推向公共市场。更长远来看，该技术可应用于太空任务、灾区救援等特殊场景。
从塑料垃圾到可食用饼干，这条看似奇特的路径源自美国宇航局的深空食品挑战，却为解决地球自身的挑战提供了新思路。尽管还面临口味、成本和规模化等难题，但用微生物将废弃物转化为粮食，无疑是一个值得期待的可持续方向。
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美国科学家开发出将塑料垃圾转化为可食用饼干的技术，利用工程酵母将PET塑料和农业废弃物变成蛋白质、维生素等营养物，并制成3D打印饼干µBites。这项由美国宇航局支持的研究旨在解决塑料污染和粮食安全问题，未来或应用于太空任务、灾区救援等场景。研究已发表于美国化学学会会议，现进入口味测试阶段。
