每个人每年平均使用 30 公斤塑料。鉴于目前全球预期寿命约为 70 岁，每个人一生中将丢弃约两公吨塑料。将其乘以地球上不断增长的人口数量，总数是惊人的。有鉴于此，EPFL 工程学院正教授兼超分子纳米材料与界面实验室负责人 Francesco Stellacci 开始思考是否有办法解决废旧塑料的问题并更有效地回收利用。Stellacci 与 EPFL 生物工程研究所的 Sebastian J. Maerkl 教授建立了合作关系，他们决定共同为博士生 Simone Giaveri 提供建议，该团队根据科学研究发表了其结论，先进材料。
在审查了现有的塑料回收选项后，工程师们决定想出一种全新的方法。“当我们使用可生物降解塑料时，降解过程会留下必须储存或掩埋的残留物。为此分配的土地越多，可用于耕种的土地就越少，并且需要考虑环境后果，因为生物降解产物必然会改变该地区的生态系统，”Stellacci 说。那么我们如何才能想出一个全面的解决方案来解决回收塑料的问题呢?部分答案很可能来自大自然本身。
一条珍珠项链
蛋白质是构成我们世界的主要有机化合物之一。与 DNA 一样，它们也是聚合物家族的一部分。蛋白质是分子或单体的长链，称为氨基酸。“蛋白质就像一串珍珠，每颗珍珠都是一种氨基酸。每颗珍珠都有不同的颜色，颜色顺序决定了串的结构，从而决定了它的属性。在自然界中，蛋白质链分解成氨基酸成分，细胞将这些氨基酸重新组合在一起形成新的蛋白质，也就是说，它们会产生具有不同颜色序列的新珍珠串，”Giaveri 说。
在实验室中，Giaveri 最初尝试在生物体之外复制这种自然循环。“我们选择了蛋白质并将它们分成氨基酸。然后我们将氨基酸放入一个无细胞生物系统中，该系统将氨基酸组装回具有完全不同结构和应用的新蛋白质，”他解释说。例如，Giaveri 和 Stellacci 成功地将丝绸转化为用于生物医学技术的蛋白质。“重要的是，当你以这种方式分解和组装蛋白质时，产生的蛋白质的质量与新合成的蛋白质的质量完全相同。事实上，你正在构建新的东西，”Stellacci 说。
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