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廢棄包裝盒變環保塑料和可再生燃料

湖大學生团队获2019年国际遗传工程机器大赛银奖

作者:记者团 柯琦   编辑:史健桥    来源:新闻中心  发布时间:2019/11/18

这几天,双十一的包裹正通过物流送达消费者手中,随之而来的是上亿个快递盒将被丢弃。这样的做法既浪费资源,又污染环境。湖北大學生命科学学院的學生团队致力于该环保问题的研究,将废纸盒变成可酵解糖,再发酵成可再生生物燃料和可降解塑料,让废旧快递盒变废为宝。据悉,该项目在2019年国际遗传工程机器大赛(简称“iGEM”)中斩获银奖。

废物利用 再生产品更环保

“調查數據顯示,快遞包裹中含有不少塑料包裝,57%的調查對象傾向于直接丟棄包裹,這就造成了大量的白色汙染。”團隊隊長王依說,大部分快遞盒的回收再利用率非常低,這造成了資源的嚴重浪費。爲了解決這個問題,我校生命科學學院16名本科生,在7位老師的指導下開展研究,走訪武漢各地進行調研,並和廈門大學等高校團隊開展了一系列交流活動。

該團隊以“廢紙箱轉化爲可再利用的生物産品”爲題,利用校園裏廢棄的紙箱作爲原料,生産生物燃料異丁醇和生物可降解塑料聚-β-羟基丁酸(簡稱“PHB”)兩種産品。在對紙箱進行預處理時,他們利用進行過基因改造的菌株産生纖維素酶,從而減少商品酶的額外加入,大大降低了成本。通過該類菌株産生的酶對廢棄紙盒進行酶解,得到可發酵的葡萄糖來獲取生物燃料。

在進行再生燃料轉化的同時,團隊還在菌株內構建新的代謝通路生産生物塑料,得到了另一種産物PHB。這種生物塑料可降解性高,能大大減少化工塑料的白色汙染。同玉米澱粉制成的塑料相比,該生物塑料的強度更高,成本也更低。這一研究得到了大賽評委的贊許,該團隊最終在全世界數百個隊伍中脫穎而出,斬獲比賽銀獎。

熬夜通宵 团队协作共进退

與去年參賽相比,今年的工作量更大,可准備時間卻縮短了近半年。時間緊任務重,爲了能夠完成實驗,隊員們常常熬夜通宵泡在實驗室工作,最長曾連續工作了五十多個小時。實驗室只有兩張折疊床,許多隊員往往疲憊到趴在實驗室的桌上就直接睡著了。爲了這次大賽,他們暑假無休連軸轉,不少成員已近半年沒回過家。

因爲團隊成員來自不同年級,所以研究時間很難統一。他們通常一下課就趕到實驗室,盡最大努力擠時間共同參與項目研究。團隊每周都會進行彙報和總結,共同討論和溝通實驗中遇到的問題,保證實驗的每一部分都能無縫銜接。重複實驗的枯燥和多次失敗的心理壓力不免會讓人情緒低落,但隊員們會經常相互鼓勵,爲彼此加油打氣,團隊的學長學姐也給予了他們暖心指導。“那段時間雖然很辛苦,但這種一起相互陪伴、一起聚餐熬夜的美好驅散了所有的勞累。”隊長王依笑著說。

iGEM這項國際性賽事對參賽人員的英語水平有很高的要求,爲此大部分隊員閱讀了近兩百篇英文文獻,還專門學習了不少學術性英語單詞。臨近比賽的前幾個星期,隊員們每天相約早晨七點一起練習英語口語。比賽前夕,他們更是一整晚都沒有合眼,每隔一小時就進行一次英語排練。

老師和學長學姐在研究方面給團隊提供了很多的幫助,隊員回憶,指導老師楊世輝有一次去美國出差,在飛機上還不忘給他們修改論文。

“这个项目不仅仅考察生物实验的能力,还需要很多数学建模和计算机方面的人才。”队员们希望相关专业的學生多多参与其中,发挥自身专业优势,共同为学校争光。


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