用大頭蒼蠅制成的水凝膠

計玉蘭

美國得克薩斯農工大學的杰弗里·湯姆伯林博士一直在研究從植物中提取葡萄糖的課題，試圖將此轉化為可降解的、可消化的聚合物，以此替代塑料制品。為此，他每天都待在農場里，一邊觀察農作物的生長情況，一邊進行實驗記錄。

有一天，杰弗里發現農場里有大批大批的黑水虻（一種腐生性的水虻科昆蟲），俗稱“鳳凰蟲”，也是大家熟悉的大頭蒼蠅。看著群蠅亂舞的景象，杰弗里突然腦洞大開，試圖從中找到有用的物質。于是，杰弗里和團隊成員捕捉了一袋子大頭蒼蠅，并對它們進行實驗。

杰弗里帶領團隊成員分工合作，一組人員查找大頭蒼蠅的生活習性、繁殖情況等資料，另一組成員對大頭蒼蠅進行解剖實驗，根據相關數據起草方案。

經過幾個月的研究，杰弗里團隊終于在大頭蒼蠅體內找到一種可用于制成塑料制品的聚合物——殼聚糖。研發人員發現這些大頭蒼蠅的幼蟲中含有許多蛋白質和其他營養化合物，但成蟲的壽命很短，繁殖結束后就會死掉。這些死大頭蒼蠅的主要成分是甲殼素，即一種無毒的、可生物降解的糖基聚合物，可讓昆蟲和甲殼類動物的外殼或外骨骼更堅硬。研發人員使用乙醇沖洗、酸性脫礦質、堿性脫蛋白和漂白劑脫色從大頭蒼蠅體內分離出蛋白質，然后將純化的蛋白質轉化為殼聚糖聚合物。這種物質純凈、細膩，可轉化為有用的生物塑料，如超吸水性水凝膠。杰弗里起草了方案并遞交給上級部門。幾天后，杰弗里收到回復，并得到了經費支持。

有了研發經費后，杰弗里帶領團隊成員開始進行小規模的大頭蒼蠅養殖。經過一段時間的繁殖后，杰弗里聯系廠家生產水凝膠，一家工廠接下了訂單。幾個星期后，一種由大頭蒼蠅作為原材料生產而成的水凝膠誕生了。這種水凝膠可以在60秒內吸收重于自身47倍的水，可用于農田土壤，以吸收洪水，然后在隨后的干旱季節中緩慢釋放水分。這種水凝膠可以生物降解逐漸釋放出的分子成分，還可以作為農作物的營養物質，而且產生的凝膠廢料可以作為大頭蒼蠅的食物來源，等大頭蒼蠅成蟲后，再從中提取制成凝膠的物質。用大頭蒼蠅制成的水凝膠不僅能循環往復地生產、使用，還能緩解塑料污染問題，真是一舉兩得的好事情。

憑借用大頭蒼蠅制成水凝膠的研究成果，2023年11月，杰弗里·湯姆伯林獲得美國得克薩斯農工大學的“最具創意發明獎”。在接受《金字塔報》采訪時，杰弗里·湯姆伯林深有感觸地說：“投身環保事業并不一定要投入大量的人力、財力，有時一個不經意的發現，一個小小的創意，就有可能解決困擾人們很久的環保問題，使整座城市變得更加美好。”