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吃塑膠的細菌

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    塑膠製品：你很清楚
    這個東西，可能不是很愛，
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    可是你每天的生活卻少不了它。
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    研究人員估計，到 2050 年
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    海洋中的塑膠數量
    將遠遠超過魚量。
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    儘管已經盡了最大努力，
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    我們使用過的塑膠只有
    9% 真的有被回收。
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    更糟的是，
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    塑膠是如比的堅固耐用，
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    研究人員表示
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    它需要五百至五千年的時間
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    才能被完全分解。
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    塑膠釋放出有害的化學物質，
    汙染我們的海洋、土地、
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    我們的食物、飲用水，
    進入我們的體內。
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    我們怎麼會累積了
    如此多的塑膠垃圾？
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    答案其實很簡單。
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    因為塑膠便宜耐用，
    可塑性強，所以到處都是。
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    還好，好消息是
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    還有一個東西也一樣便宜耐用，
    可塑性強，也無處不在。
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    我的研究顯示它或許能幫我們
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    終結塑膠污染的問題。
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    這個東西是細菌。
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    細菌是肉眼看不見的微生物，
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    它無處不在，
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    各式各樣極端的環境中都有。
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    從人體的腸道到土壤，及皮膚表面，
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    甚至是海底的裂縫
    高達華氏 700 度的地方。
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    到處都有細菌，
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    它能存活於各式各樣極端的環境中。
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    因此，它們找尋食物來源的
    能力也極具巧思。
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    細菌的數量也很龐大。
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    研究人員估計細菌總數
    大約有 500 萬兆兆之多，
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    5 後面加上 30 個 0 就是
    地球上所有的細菌總數。
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    想一想，我們人類每年製造
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    3 億噸的新塑膠，
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    我敢說我們的塑膠產量的數目
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    跟細菌總數不相上下。
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    所以，在注意到這點後，
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    以及得知細菌尋找食物來源
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    充滿創意的方式後，
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    我開始思考：
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    細菌是否已經在塑膠污染的環境中
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    找到食用塑膠維生的方法了？
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    這是幾年前我決定開始研究時的問題。
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    幸運的是，
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    我來自於美國汙染最嚴重的城市之一，
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    德州的休士頓。
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    （笑聲）
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    光我自己的家鄉，
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    就有七個美國環境保護署
    審定的一級污染地點。
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    它們的汙染程度嚴重到
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    政府決定將它們列為
    全國優先清理之處。
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    因此我決定造訪那些地方
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    蒐集一些充滿細菌的土壤樣本。
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    我開始玩一個科學實驗，
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    有點類似食譜，冠以一個科學的說法。
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    我想煮的是一道零碳的培養介質，
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    或者說一個沒有食物的環境。
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    一個缺少尋常可見的
    碳及食物的環境，
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    讓那些細菌像我們人類一樣
    在其中想辦法生存。
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    在這個環境中，
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    細菌只有單一的碳（食物）來源。
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    我餵它們的東西是
    聚乙烯對苯二甲酸酯，
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    俗稱 PET 塑膠。
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    PET 塑膠是全世界
    最廣泛生產的塑膠。
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    被用來做食物及飲料的包材，
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    其中最惡名昭彰的是塑膠瓶裝水，
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    人類平均每分鐘消耗一百萬瓶。
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    所以，我所做的
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    基本上就是強迫我的細菌
    吃 PET 塑膠瓶，
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    看它們能不能生存下來，
    甚至蓬勃茁壯。
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    這類型的實驗也可
    作為一種篩選方式，
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    找出能適應塑膠污染環境的細菌，
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    以及能演變出以
    PET 塑膠為食的細菌。
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    利用這樣的篩選方式，
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    我找到了那些具有
    這些特性的細菌種類。
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    它們找到了吞噬
    PET 塑膠的方法。
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    所以它們是怎麼辦到的？
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    其實很簡單。
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    類似人類把碳或食物
    消化成小塊的醣類，
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    那之後再轉化成能量，
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    我的細菌們所做的正是如此。
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    它們找到如何用這個消化程序，
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    去化解又大又硬
    又堅固的 PET 塑膠。
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    要做到這點，它們運用了
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    一種特殊的酶。
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    酶是一種存在於生物體中的化合物。
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    它的種類眾多，
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    基本的功能就是推動過程的進展，
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    例如將食物轉成能量的消化過程。
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    比方說，人體中有一種澱粉酶，
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    幫助消化麵包之類的
    複合澱粉類的食物，
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    將它分解為小塊的醣類，
    人體能夠轉變成可用的能量。
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    我的細菌們擁有一個
    特殊的酶叫做脂肪酶，
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    它們可以附著纏繞在那些
    又大又硬又堅固的 PET 塑膠上，
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    將之分解成小塊的醣，
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    再轉成它們所需的能量。
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    所以基本上，
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    又大又硬又堅固的 PET 塑膠
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    變成我的細菌們的可口大餐。
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    聽起來很酷吧？
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    以目前塑膠汙染的規模來說，
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    我覺得這個方法相當實用。
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    我所分享的這些數據
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    顯示出我們的地球上
    目前累積的塑膠垃圾
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    有多麼驚人。
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    這些是很可怕的數據。
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    我覺得它們除了凸顯出
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    減量、再利用、及回收的重要性外，
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    也顯示出光靠這三個方法
    無法解決問題。
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    因此我覺得細菌或可派上用場。
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    但是我也理解為什麼
    借助細菌來幫忙的理論
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    會讓某些人有一點點不安。
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    畢竟，塑膠到處都有，
    一旦這些以塑膠為食的細菌，
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    流到外在環境中，
    是不是會形成一種風險，
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    造成更大的破壞？
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    最簡短的回答是不會，
    我告訴你們為什麼。
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    這些細菌原本就已經
    存在於我們的環境中。
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    我研究中使用的細菌並非基改，
    科學怪人之類的細菌。
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    它們都是天然存在的細菌，
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    僅只是適應了塑膠污染的環境，
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    同時進化出驚人的
    消化 PET 塑膠的能力。
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    所以其實這個細菌吃塑膠的
    過程是完全天然的。
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    但是這是一個極度緩慢的過程。
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    也尚有很多未完的工作，
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    例如怎樣把過程速度
    加快到有用的速度。
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    我目前正在實驗
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    用一系列的 UV 紫外線
    做前置處理，
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    基本上就是用太陽光
    曝曬摧毀 PET 塑膠。
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    這麼做是因為陽光像是
    煎牛排用的嫩化劑，
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    將 PET 塑膠中的又大又硬
    又堅固的聚合物軟化，
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    更容易讓我的細菌們咀嚼。
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    最終，我希望能將我的實驗
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    發展成一個工業規模的零碳系統，
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    類似有機堆肥堆的作法，
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    讓細菌可以在一個
    控制的系統中成長茁壯，
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    而唯一的食物來源就是
    PET 塑膠垃圾。
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    想像有一天能夠將你的塑膠垃圾
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    丟入路邊的垃圾桶，
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    知道它會被送去使用
    細菌分解塑膠的處理設施。
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    我覺得再多努力一下，
    這目標應可達成。
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    吃塑膠的細菌不是萬靈丹。
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    可是以現有數據來看，
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    顯然人類可以借助
    細菌的幫忙來解決此一問題。
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    因為我們人類
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    所面臨的塑膠汙染情勢緊迫。
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    而細菌可能是解決方案中
    那個很重要的角色。
  • 8:56 - 8:57
    謝謝。
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    （掌聲）
Title:
吃塑膠的細菌
Speaker:
摩根•韋格
Description:

人類每年生產 3 億噸的新塑膠，然而即使盡了最大的努力，只有不到 10% 被真正回收。是否有更好的處理這類垃圾的方法？微生物學家摩根•韋格透過一個創意的研究方式，讓細菌發展出吞噬塑膠的能力，這或許可以幫忙人類解決愈來愈龐大的塑膠汙染問題。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:13

Chinese, Traditional subtitles

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