可以解决骇人的“微塑料”问题么？
文｜海若镜
人的一生，大脑中沉积的“微塑料”可能达到10g，相当于两张信用卡💳️的重量！而大脑微塑料的沉积，可能会加剧老年痴呆等退行性疾病的风险。
2月上旬，一篇发表在顶刊《Nature Medicine》的论文，给出了上述研究结论，再次引发了舆论对人体内“微塑料”问题的重视。事实上，不仅是大脑，科学家们在人体肝脏、肾脏甚至子宫胎盘中都发现过微小塑料颗粒。
塑料污染的风险，正在侵袭着人群健康，既往亿万塑料制品，能够回收的比例仅占9%左右。为了缓解这一问题，众多企业在积极开发新型生物质塑料，如可降解的PHA（聚羟基脂肪酸酯）、PLA（聚乳酸）、PCL（聚己内酯）等，以替代难以降解的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）等石油基塑料。
近日，国际合成生物学产业化先驱Jay Keasling实验室人员创建了一家名为赋澈生物（Future Bio）的公司，其以生物制造的方式，成功开发出一种回收率可达95%的新型塑料：生物质Vitrimer（类玻璃化环氧树脂）。据公司联合创始人兼首席执行官王子龙介绍：这一“未来塑料”进入盐酸环境即可实现完全解聚，且分解后的生物质产品可回收作为新原料，再次进入塑料的使用循环系统。
36氪独家获悉，赋澈生物（https://www.fuche.bio）近日完成了数百万美元💵的天使轮融资，由耀途资本领投，险峰长青、晶泰科技、Capital O、IMO Ventures跟投，跃为资本担任独家财务顾问。新一轮融资主要用于团队搭建及中试验证，同时赋澈生物还与晶泰科技建立了 AI 研发战略合作，将持续驱动材料与工艺的研发升级。
开发高度集成的“细胞工厂”
据了解，王子龙和赋澈生物联合创始人、首席技术官Seokjung Cheong皆为加州伯克利大学Jay Keasling实验室的博士后，擅长蛋白工程、菌株改造等技术。除Jay Keasling以科技顾问的角色指导外，赋澈生物还邀请到凯赛生物前董事兼技术主任Howard Chou作为发酵量产顾问加盟。
塑料回收、循环利用，并非是一个新的话题。无论石油基塑料、生物基塑料，都需要消耗大量的原料资源。对于生物基塑料而言，生产所需的原料多是葡萄糖、棕榈油等碳源，主要靠粮食转化。除了人体健康，从粮食和能源安全的角度，高效率、低成本、大范围的塑料回收利用，也是需要迫切解决的问题。
Vitrimer材料最早在2007年由法国科学家发明，起初被用于制造航空玻璃等场景，因为其骨架分子复杂等原因，难以通过化工方式合成，使得生产成本高昂，一直没有大规模应用。
在技术上，传统的塑料分子通常是线性聚合，赋澈生物开发的生物质Vitrimer是“三维延展聚合”，因此可以实现较高的机械性能强度，被应用到多种使用场景。
为了实现Vitrimer的生物制造，赋澈生物研发出了一种复合蛋白酶：聚酮合酶。王子龙将之比喻成『新能源』汽车的智能制造车间，利用聚酮合酶做酶催化的过程，就像是在一个高度集成的产线上，产出高纯度环内酯。
“我们利用的菌株就是大肠杆菌、酵母菌这样的模式菌株；制造Vitrimer的化合物分子会释放在细胞外并在中低浓度时过饱和结晶析出，且发酵环境为中性。生产过程不需要改变发酵环境的酸碱度，也无需破（细胞）壁提取产物，所以发酵产物的纯度比较高，能大幅节省纯化环节的成本。”王子龙介绍道。
供图：Future Bio
如何实现塑料高效回收、循环利用
以生物制造的方式，合成新型Vitrimer分子，并开发成为不同性状的塑料，如塑料容器、汽车塑料等，是应用的第一步。而令赋澈生物团队兴奋的核心在于，这种塑料产品的可回收性。
王子龙介绍道，将其开发的生物质Vitrimer置于盐酸环境中一段时间，这种新型塑料就会被溶解掉，“酸解断裂分子键，可以让其从高分子的聚合状态，分解成小分子的离散状态，这些小分子和原料一样，可以被回收利用。而且，从溶液中分离这些原料，只需用‘网筛过滤’的物理方法，无需额外添加催化剂或复杂的分离纯化环节。这就极大地降低了成本。”
供图：Future Bio
尽管政府部门会对该行为进行一定补贴，但回收分散到社会角落的塑料制品，链条长、成本高。只有当塑料回收的成本足够低，且再生资源利用的经济激励足够大时，才可能驱动产业链上的各方自发地这么做。
当前赋澈生物已经在探索商业化的应用场景，尝试和包装、汽车、打印、家居等行业一线品牌合作，为之提供性能相似、同时具有高回收率的再生塑料制品。
例如在汽车制造行业，有一些零部件是塑料和金属的混合体，厂商想回收金属，但拆卸塑料的工时和成本较高。“如果应用这种高性能可循环塑料，把零部件放置在盐酸环境中，塑料就会快速溶解，只留下金属部分。”王子龙介绍道。
此外例如大型打印机🖨️品牌每年要回收上亿个打印机🖨️墨盒，并采取机械处理的方式对塑料进行回收，再利用率程度较低。因此，在性能和成本可控的情况下，其有一定的动力更换新型可回收塑料。
不仅如此，针对各种不同的应用场景，在加州伯克利大学的AI平台支持下，生物质Vitrimer成功实现了自由微调分子结构并对应预测材料性能，可定向调控塑料溶解温度等的技术突破。
不少品牌对高回收率的生物制造塑料感兴趣，对于既能满足较高性能需求又是绿色可循环塑料的替代产品非常支持。为应对庞大的市场需求，“当前的核心仍是提升产量、降低成本。”
