大家好，今天我想跟大家交流一下，咱们日常生活中最常见的一种东西——塑料。塑料是我们在生活中、甚至地球上每个角落里，都可以见到的材料。虽然塑料数量那么多，但是在材料学科里，塑料一直是“小弟弟”。塑料的优点很多，它的第一个优点是可塑。它很容易做成各种各样的东西，方的、圆的、扁的、异形的、薄膜丝等等都可以。第二个优点，塑料很软，塑料袋一扯就断；反过来塑料可以做得比金属、不锈钢、钢材更硬。
上天入地都能用到塑料，可以做成白的、透明的，也可以做成黑的、红的、绿的，色彩艳丽，品种多。第三个优点，塑料可以装酸、可以装碱。塑料不怕酸、不怕碱、不怕太阳晒、不怕雨淋，放着十年都不坏，放一百年也不坏，性能非常的稳定。在各种环境下都有非常好的表现，而是是最好的。
这么好的东西，价格还很便宜，比铁便宜、甚至比木材便宜；而且质量还轻，非常容易拿；另外，塑料本身是没毒的，完全可以装个饼干，装个面包也行，装什么都行。所以，由于塑料具有多种好处，这就让塑料走进了人们生活的方方面面、角角落落。
现在这个时代，如果真的离开了塑料，可能马上就会过上茹毛饮血、刀耕火种的绿色原始生活。塑料品种太多了，只好给大家一个虚的印象。但是我们可能不知道，到底我们的身上用了多少塑料，到底我们的家里用了多少塑料。大家可能都知道，学校的塑胶跑道是塑料做的，也有人明白身上的衣服是塑料做的。但是，很多人可能没想到，时尚女孩的蕾丝、化妆品、甚至假发也是塑料做的。
塑料出问题了？
很遗憾的是，最近这几十年的时间，总是会听到大家对塑料不太好的说法。有人说要禁塑，有人对塑料说NO，有人说不用塑料。实际上，塑料问题不是现在才被熟知。塑料袋之父舒施尼在发明塑料袋后，塑料产品很快就被社会的资本追捧，开始进入社会。看到这种情况之后，舒施尼就意识到塑料袋可能会带来一些问题。果不其然，在2005年，英国《卫报》把塑料袋评为人类最糟糕的发明。
在此之前，塑料袋的发明者舒施尼先生认为自己发明的塑料袋对环境带来了负面影响，自杀了，成为塑料产业、塑料行业、塑料科学中第一个科学殉道者。
超乎想象的海洋塑料岛。塑料袋有多少？就我们中国，每年400万吨。400万吨什么概念？平均每天30亿个塑料袋。30亿个又有多少？30亿个塑料袋连起来，咱们可以从地球到月亮三次，而且还少说了一点，还留了个打结的长度。所以，塑料的生产量确实是非常巨大。
而且，塑料最大的好处就是稳定，这就意味着废弃了之后扔到环境里，它很稳定，百年不烂。丢弃的塑料甚至能做到四百年不腐烂，只能在地球的各个角落里堆积着。这极大影响了咱们的环境。影响环境还不是最大的问题，丢弃的塑料还会影响土壤、影响生态、甚至影响人类的可持续发展。
塑料污染非常严重。对这个最大的塑料岛，美国海洋塑料基金会一直号称要申请成为联合国的第196个国家，美国的环保领袖、前副总统戈尔，号称是垃圾群岛共和国的总统。网上还有人很戏谑地发了货币，它的货币就是100个塑料碎片、50个塑料碎片。如果人类再这样使用塑料发展下去的话，大概会在2050年前后，海里飘浮的塑料重量，将超过海洋里鱼的重量。
吃进身体的微塑料。所谓的微塑料，咱们定义是小于5毫米，实际上一般都小于1毫米，甚至0.1毫米的塑料。微塑料小到如此程度，它就跟水一样在整个海洋弥散性的分布，有水的地方就有微塑料。那它会怎么样呢？它会被鱼、贝吃掉，当鱼、贝变成你的食物的时候，塑料就会被你吃了。或许你会说：我不吃海鲜行不行？那你总不能不吃盐吧！这张图中柱子的高度表示当地盐里含微塑料的多少，基本上一克里面有一颗微塑料。
可降解塑料。
那怎么办？实际上，搞塑料的研究人员也想解决这个问题。降解塑料就是我们想出来的一个替代方案。早在上世纪六十年代，美国科学家就已经比较关注白色污染的问题了，他们就想用淀粉作为塑料原料，因为大家都知道，米饭放一段时间之后就烂了，马上就降解掉了。如果用淀粉做成塑料的话，肯定会自然地烂掉，会被环境消纳掉，所以就做了淀粉塑料。但是，后来发现淀粉塑料在应用方面，确实有比较大的缺陷。
科学家是有办法的，把淀粉和咱们平常用的塑料混在一起，做成既有塑料的好处、又有淀粉降解性的可降解塑料。通过填埋实验，发现这种塑料确确实实开始降解了。当人们正为解决这个问题而欢喜鼓舞的时候，几年过去又发现了新的问题。夹在里面的淀粉降解了，但是夹在里面的塑料还是塑料，一丁点儿也没少。原来的大片塑料问题还能解决，变成小碎片之后，更没有办法能处理这些塑料了。
经过这两次不太成功的探索之后，大家意识到，要解决白色污染、塑料废弃物问题，一定要用全降解塑料，而全降解塑料最可靠的就是全生物降解。所谓塑料降解，实际上就是把塑料的长碳链变成一个个碳链和碳分子。这些碳以分子形式存在，在有氧环境中会变成二氧化碳，无氧环境中会变成了甲烷，然后再进入自然界的碳循环。
我们做过一个实验，把降解塑料做的杯子和瓶子埋在土里，三个月后确实找不着了，完全变成二氧化碳，回归到了自然的循环中。实际上，这个方案不完全是我们做的工作，这是全球很多塑料科学家在做的项目。目前全球基本已经接受了这样的替代方案。
2020年1月16号，国家发改委和国家环保部联合下发的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》里就明确提出，外卖、快递、商超等使用的很多塑料用品，要用降解塑料来替代。
国外也做了很多很多的方案。它们从税收政策等方面开始禁止一次性塑料用品，希望用降解塑料来替代。也不只关注了土壤里的废弃物，还很关注海洋中的废弃物。大家会说，海洋的废弃塑料是不是跟陆地一样，如果降解塑料解决了陆地上的塑料问题，那放到海洋里用不就可以了？如果降解塑料在海洋中也能发挥作用，就能切断海洋塑料污染的增量问题，为人类解决海洋塑料问题、为地球自己消纳现存的塑料提供时间。
生物降解塑料能不能在海洋里使用呢？大家开始都认为是可以使用的，我们自己也是这么认为的。但是，研究表明这只是你想得美，实际上根本不可能。50周的实验做下来，我们发现基本上很多品种的降解塑料在海里还是一点儿都不变。看样子，用生物降解塑料直接替代海水降解、直接在海洋里使用的梦想破碎了。我们就去研究为什么会这样，发现生物降解塑料能降解的最根本原因是“生物”两个字，就是靠环境中的微生物来降解。
有海边生活经验的人都知道，海水能消毒，导致海水里微生物的量非常少，所以生物降解塑料赖以生存的条件就不存在了。因此，在海洋中通过微生物降解解决塑料问题，这条路目前走不通。
既然生物降解塑料在海水中不能降解，我们又想把这个问题解决掉，只能重新开发海水降解塑料。2017年，在国家有关部门的支持下，我们从分子结构、机理开始设计，做全新的海水降解塑料，把生物降解变成盐醋降解。
海里别的都缺，就不缺盐；可以通过盐醋反应，把塑料先变成一个一个小“片断”，这些小“片断”就可以在海里慢慢地被消纳，被海里少量的微生物、阳光、溶解氧给氧化掉，最后变成二氧化碳，重新回到自然的碳循环中。这是我们的设计机理，做出一些样品后，通过一系列的实验验证，我们筛选出一些我们认为比较好的样品。
下图是样品在海水中的实际表现，我们得到了一个相对比较好的结论。将样品泡在海里，它确实慢慢地就小了、少了。
这是降解了吗？不一定。我们得弄明白，这到底是不是降解了，很多人提出这或许是被水冲掉了一部分，变成微塑料了。所以，针对这个问题，我们做了很多的工作。把塑料放到一个唯一碳源的海水里，初始时里面的水没有二氧化碳，然后将去除二氧化碳的空气导入到装置中，最后测试有没有二氧化碳生成。最后证明有二氧化碳生成，唯一碳源只能是塑料。
另外，我们用标记的碳进行了实验，最后找到了标记的二氧化碳，这也证明了生成的二氧化碳是塑料降解生成的。
我们在南海、渤海都做过一些海上实验。在南海做这个实验的时候，一场台风把我们的样品给吹跑了，到现在都找不着。我们的一些研究人员伤心了好几个月，这是他半年多的辛苦工作。最终，这个项目还是取得了比较好的效果，也获得了比较好的承认。
在2018年的军委科技委和中国科学院举办的第一届未来技术挑战赛上拿到了优胜奖。刚才说的是解决增量问题，那么存量怎么办？现在很多科学家就在找能吃塑料的微生物，这些微生物也许能成为海洋塑料的清道夫。
上图中白色部分是聚苯乙烯，也就是塑料泡沫。我们在菜粉虫里发现了很多塑料，也就是说塑料变成了菜粉虫的有机体。针对乙烯的实验，也得到了类似的结论。
最后，大家从海洋里也找到了一些可以吃掉海洋塑料的微生物，效果还是很好的。也许，这个路线是解决海洋塑料污染存量问题的一个可行的方案和办法。但是，现在我们还可以做一件事情，就是教育我们的下一代认认真真地做好环境保护，尽量减塑。我们在北京市中小学里开设了“降解塑料和我们的环境”这么一个课程，从小学、初中到高中，我们带了很多高中生在做环保方面的一些工作，在做降解塑料的一些工作。在市里也取得了比较好的效果。
我们把相关的降解塑料放在了中国科技馆-未来材料分馆里，欢迎大家有机会去看看降解塑料到底是不是被降解了。