日學者提出“深海激勵化學”新概念

日本《朝日新聞》近日發表題為《深海之光——極端環境是創意寶庫》的文章，作者是櫻井林太郎，編譯如下：Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

在被稱為最后未開墾地的深海，有著低溫、高壓、黑暗等極限環境。能否從這些極限環境中得到啟發，將其用于材料開發，進而解決社會問題呢？已經有人提出了這樣的研究創意。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

海洋占地球表面大約70%的面積。深海是指水深200米以下的海域。深海的最大特點在于壓力。每深10米，就會增加1個大氣壓，世界上最深處的馬里亞納海溝挑戰者深淵(深度約10900米)，壓力達到1100個大氣壓。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

日本京都工藝纖維大學教授谷口育雄(高分子材料化學)注意到這種壓力，開發出了利用高壓條件在室溫就能成形并具有生物分解性的塑料。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

普通塑料需要加熱到200度左右才能使材料融化成形，但由于構成塑料的高分子鏈會因高溫而斷裂，所以普通塑料很難被回收利用。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

新開發的塑料無需考慮溫度，只需施加100至500個大氣壓的壓力，就可使材料流動成形。待其回到正常壓力后就會變硬，且高分子鏈不會斷裂，因而可以反復回收利用。由于無需加熱和冷卻，耗電量僅為原有生產方式的三分之一，有助于節約能源。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

至于原料，不使用石油，而可利用植物來源的可再生資源和大氣中的二氧化碳來制造。谷口估算，如果能替代現有塑料的工作取得進展，日本全部二氧化碳的排放量將減少2%。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

而且，還可以用于治理塑料垃圾污染。塑料一旦進入大海，就會與微生物聚集在一起沉入海底。而以新方式開發出的塑料，在水壓增高的情況下會變成流動狀態，更快得到分解。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

谷口表示期待說，“不僅可以替代現有的塑料，也有可能應用于包裹藥劑等不耐熱物質”。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

在深海中，水深超過1千米時，水溫會恒定處于5度左右，但被稱為“熱液噴出孔”的海底溫泉屬于例外。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

日本海洋研究開發機構生命理工學中心負責人出口茂在研究被地球內部巖漿加熱到幾百度的水噴出后，瞬間被周圍冷水冷卻的特殊環境。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

他發現，在高溫高壓環境下，水和油這兩種本來不相溶的物質會相互融合，如果一下子將其冷卻，油分就會變成納米級別的微小粒子并分散開來，形成“乳化”狀態。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

他研發出通過快速加熱和快速冷卻，在實驗室中再現與“熱液噴出孔”附近相同環境的裝置，成功制成直徑小于100納米的納米油滴。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

依靠激烈攪拌混合物來進行乳化的傳統乳化技術，是不能形成如此細微顆粒的。傳統乳化技術中，顆粒看起來像蛋黃醬，但利用新研發的納米乳化技術，顆粒看起來是透明或半透明的。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

日本食品添加劑制造商三榮源FFI(大阪府豐中市)，利用出口教授的技術，制作出前所未有色調的著色劑，正在進行商品化準備。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

公司還利用這一技術，制造出用于果汁中的新型香料，并已開始向大型飲料制造商發貨，產品包括蘋果、桃子、葡萄、橙子等十多種新型香料。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

該公司色彩和健康部門負責人坂田慎高興地說：“得到客戶認可說，‘香味醇厚’。創造了新的價值。”Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

借鑒生物適應深海嚴酷環境生存戰略的研究也在進行當中。日本海洋研究開發機構研究員立岡美夏子等人在水下200米至幾千米深的海底，發現了3種新細菌，它們可以分解纖維素化合物以作為營養來源。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

纖維素是生物的營養來源葡萄糖呈直鏈狀的碳水化合物。它是植物細胞壁和纖維的主要成分，地球上存在最多的有機物，但很難被分解。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

立岡等人認為，從陸地進入大海的有機物，容易被利用的成分會被消耗，最后被剩下的纖維素可能會被深海中的微生物分解掉，于是鎖定了這些新細菌。在低溫、光照不足且能量匱乏的深海中，它們是如何有效地分解纖維素的呢？相關研究正在進行當中。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

纖維素不僅是營養來源，還可以成為液體燃料、制造藥品、塑料等的原料。立岡認為，“如果能夠有效分解纖維素，就可以不依賴從國外進口石油，而用源于大自然的可持續資源來進行替代”。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

海洋研究開發機構的出口教授，基于從深海獲得的靈感，提出了“深海激勵化學”這一概念，以促進革命性的技術創新。他指出：“深海充滿了開發新技術的啟示。如果能從資源經濟向知識經濟轉型，不把海洋作為攫取對象而是學習對象，就能以可持續的方式來利用海洋”。 Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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海洋占地球表面大約70%的面積。深海是指水深200米以下的海域。深海的最大特點在于壓力。每深10米，就會增加1個大氣壓，世界上最深處的馬里亞納海溝挑戰者深淵(深度約10900米)，壓力達到1100個大氣壓。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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普通塑料需要加熱到200度左右才能使材料融化成形，但由于構成塑料的高分子鏈會因高溫而斷裂，所以普通塑料很難被回收利用。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

新開發的塑料無需考慮溫度，只需施加100至500個大氣壓的壓力，就可使材料流動成形。待其回到正常壓力后就會變硬，且高分子鏈不會斷裂，因而可以反復回收利用。由于無需加熱和冷卻，耗電量僅為原有生產方式的三分之一，有助于節約能源。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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而且，還可以用于治理塑料垃圾污染。塑料一旦進入大海，就會與微生物聚集在一起沉入海底。而以新方式開發出的塑料，在水壓增高的情況下會變成流動狀態，更快得到分解。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

谷口表示期待說，“不僅可以替代現有的塑料，也有可能應用于包裹藥劑等不耐熱物質”。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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他發現，在高溫高壓環境下，水和油這兩種本來不相溶的物質會相互融合，如果一下子將其冷卻，油分就會變成納米級別的微小粒子并分散開來，形成“乳化”狀態。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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公司還利用這一技術，制造出用于果汁中的新型香料，并已開始向大型飲料制造商發貨，產品包括蘋果、桃子、葡萄、橙子等十多種新型香料。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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纖維素是生物的營養來源葡萄糖呈直鏈狀的碳水化合物。它是植物細胞壁和纖維的主要成分，地球上存在最多的有機物，但很難被分解。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

立岡等人認為，從陸地進入大海的有機物，容易被利用的成分會被消耗，最后被剩下的纖維素可能會被深海中的微生物分解掉，于是鎖定了這些新細菌。在低溫、光照不足且能量匱乏的深海中，它們是如何有效地分解纖維素的呢？相關研究正在進行當中。Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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海洋研究開發機構的出口教授，基于從深海獲得的靈感，提出了“深海激勵化學”這一概念，以促進革命性的技術創新。他指出：“深海充滿了開發新技術的啟示。如果能從資源經濟向知識經濟轉型，不把海洋作為攫取對象而是學習對象，就能以可持續的方式來利用海洋”。 Je4流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點www.hxg123.cn

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