TEDxMtHood
Morgan Vague: These bacteria eat plastic
Морган Вэйг: Бактерия, которая поглощает пластик
Filmed:
Readability: 5.5
2,001,893 views
Человечество производит 300 миллионов тонн пластика каждый год, и, несмотря на все усилия, лишь 10 процентов всего пластика оказывается в переработке. Существует ли более эффективный способ справиться с этими отходами? Морган Вэйг, специалист по микробиологии, изучает бактерии, которые развили необыкновенную способность поглощать пластик и могут помочь с решением остро стоящей проблемы загрязнения окружающей среды.
Morgan Vague - Senior researcher assistant
Bacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems. Full bio
Bacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Plastics: you know about them,
you may not love them,
you may not love them,
0
1542
3809
Пластик, любите вы его или нет,
00:17
but chances are
you use them every single day.
you use them every single day.
1
5375
3625
вы, вероятнее всего,
используете его каждый день.
используете его каждый день.
00:22
By 2050, researchers estimate
2
10167
2726
По оценкам исследователей, к 2050-му году
00:24
that there will be more plastic
in the ocean than fish.
in the ocean than fish.
3
12917
3041
количество пластика в океане
превысит количество рыбы.
превысит количество рыбы.
00:29
Despite our best efforts,
4
17000
1893
Вопреки всем усилиям,
00:30
only nine percent of all plastic we use
winds up being recycled.
winds up being recycled.
5
18917
5708
лишь девять процентов использованного
пластика попадает в переработку.
пластика попадает в переработку.
00:37
And even worse,
6
25417
1517
Более того,
00:38
plastic is incredibly tough and durable
7
26958
2893
в связи с удивительной прочностью
и долговечностью пластика,
и долговечностью пластика,
00:41
and researchers estimate
8
29875
1518
по мнению учёных,
00:43
that it can take anywhere
from 500 to 5,000 years
from 500 to 5,000 years
9
31417
4101
его полное разложение
занимает от 500 до 5 000 лет.
занимает от 500 до 5 000 лет.
00:47
to fully break down.
10
35542
2184
00:49
It leaches harmful chemical contaminants
into our oceans, our soil,
into our oceans, our soil,
11
37750
5518
Пластиковые химикаты
проникают в океан, почву,
проникают в океан, почву,
00:55
our food, our water, and into us.
12
43292
4541
воду, пищу и наш организм.
01:00
So how did we wind up
with so much plastic waste?
with so much plastic waste?
13
48958
3643
Откуда же взялось столько
пластиковых отходов?
пластиковых отходов?
01:04
Well, it's simple.
14
52625
2018
Всё просто.
01:06
Plastic is cheap, durable,
adaptable, and it's everywhere.
adaptable, and it's everywhere.
15
54667
5666
Пластик — дешёвый, долговечный
и повсеместно используемый материал.
и повсеместно используемый материал.
01:12
But the good news is
16
60833
1351
А теперь о хорошем:
01:14
there's something else that's cheap,
durable, adaptable and everywhere.
durable, adaptable and everywhere.
17
62208
4601
есть нечто сопоставимо дешёвое,
долговечное и универсальное.
долговечное и универсальное.
01:18
And my research shows
it may even be able to help us
it may even be able to help us
18
66833
3351
И, как показывают мои исследования,
у него есть потенциал
у него есть потенциал
01:22
with our plastic pollution problem.
19
70208
2125
решить проблему пластикового загрязнения.
01:25
I'm talking about bacteria.
20
73417
2458
Речь идёт о бактериях.
01:28
Bacteria are microscopic living beings
invisible to the naked eye
invisible to the naked eye
21
76750
4893
Бактерии это микроорганизмы,
невидимые невооружённым глазом,
невидимые невооружённым глазом,
01:33
that live everywhere,
22
81667
1684
обитающие в самых разнообразных
01:35
in all sorts of diverse
and extreme environments,
and extreme environments,
23
83375
3226
и экстремальных условиях,
01:38
from the human gut, to soil, to skin,
24
86625
3601
включая наш желудок и кожу, почву
01:42
to vents in the ocean floor, reaching
temperatures of 700 degrees Fahrenheit.
temperatures of 700 degrees Fahrenheit.
25
90250
4518
и даже гидротермальные источники в океане,
температура которых достигает 370 °С.
температура которых достигает 370 °С.
01:46
Bacteria live everywhere,
26
94792
2267
Бактерии живут повсюду,
01:49
in all sorts of diverse
and extreme environments.
and extreme environments.
27
97083
3185
в самых разнообразных
и экстремальных условиях.
и экстремальных условиях.
01:52
And as such, they have to get
pretty creative with their food sources.
pretty creative with their food sources.
28
100292
4541
Соответственно, им приходится творчески
подходить к поискам пропитания.
подходить к поискам пропитания.
01:58
There's also a lot of them.
29
106000
2101
А ещё их очень много.
02:00
Researchers estimate that there are
roughly five million trillion trillion --
roughly five million trillion trillion --
30
108125
5059
Исследователи насчитывают около
пяти миллионов триллионов триллионов —
пяти миллионов триллионов триллионов —
02:05
that's a five with 30 zeros after it --
bacteria on the planet.
bacteria on the planet.
31
113208
5334
пять с 30-ю нулями! — бактерий на земле.
02:11
Now, considering that we humans produce
32
119625
3351
Человечество ежегодно производит
02:15
300 million tons of new plastic each year,
33
123000
4393
300 млн тонн пластика,
02:19
I'd say that our plastic numbers
34
127417
2517
что вполне сопоставимо
02:21
are looking pretty
comparable to bacteria's.
comparable to bacteria's.
35
129958
2709
с количеством этих бактерий.
02:25
So, after noticing this
36
133833
2476
Эти цифры, как и факты
02:28
and after learning
about all of the creative ways
about all of the creative ways
37
136333
2310
об изобретательности бактерий
02:30
that bacteria find food,
38
138667
2017
в поисках пропитания,
02:32
I started to think:
39
140708
2185
заставили меня задуматься:
02:34
could bacteria in
plastic-polluted environments
plastic-polluted environments
40
142917
2892
какова вероятность, что бактерии,
окружённые пластиком,
окружённые пластиком,
02:37
have figured out
how to use plastic for food?
how to use plastic for food?
41
145833
3417
научились использовать его для пропитания?
02:42
Well, this is the question that I decided
to pursue a couple of years ago.
to pursue a couple of years ago.
42
150375
4934
Именно этим вопросом
я и занялась пару лет назад.
я и занялась пару лет назад.
02:47
Now, fortunately for me,
43
155333
2018
По счастливому стечению обстоятельств
02:49
I'm from one of the most
polluted cities in America,
polluted cities in America,
44
157375
3143
я живу в одном из самых
загрязнённых городов Америки —
загрязнённых городов Америки —
02:52
Houston, Texas.
45
160542
1851
в Хьюстоне, штат Техас.
02:54
(Laughs)
46
162417
1184
(Смех)
02:55
In my hometown alone,
47
163625
1268
Только в моём родном городе
02:56
there are seven EPA-designated
Superfund sites.
Superfund sites.
48
164917
3875
находится 7 объектов Суперфонда согласно
Агентству по охране окружающей среды США.
Агентству по охране окружающей среды США.
03:02
These are sites that are so polluted,
49
170208
2560
Уровень загрязнения там настолько высок,
03:04
that the government has deemed
their cleanup a national priority.
their cleanup a national priority.
50
172792
4125
что государство считает их восстановление
национальным приоритетом.
национальным приоритетом.
03:10
So I decided to trek around to these sites
51
178250
3059
Я решила посетить эти места
03:13
and collect soil samples
teeming with bacteria.
teeming with bacteria.
52
181333
3351
и взять образцы почвы,
богатой бактериями.
богатой бактериями.
03:16
I started toying with a protocol,
53
184708
2310
Я начала экспериментировать с протоколом,
03:19
which is fancy science talk for a recipe.
54
187042
3059
что в переводе с научного
жаргона означает «рецепт».
жаргона означает «рецепт».
03:22
And what I was trying to cook up
was a carbon-free media,
was a carbon-free media,
55
190125
4184
По сути, я пыталась приготовить
безуглеродную питательную среду,
безуглеродную питательную среду,
03:26
or a food-free environment.
56
194333
2768
иными словами, среду, лишённую пищи.
03:29
An environment without the usual
carbons, or food,
carbons, or food,
57
197125
2809
Среду, лишённую привычных углеродов,
03:31
that bacteria, like us humans,
need to live.
need to live.
58
199958
3042
которыми бактерии, подобно людям,
питаются, чтобы выживать.
питаются, чтобы выживать.
03:36
Now, in this environment,
59
204083
1268
Их источником питания
03:37
I would provide my bacteria
with a sole carbon, or food, source.
with a sole carbon, or food, source.
60
205375
3833
в этой среде был лишь один вид углерода.
03:42
I would feed my bacteria
polyethylene terephthalate,
polyethylene terephthalate,
61
210042
4351
Я кормила их полиэтилентерефталатом,
03:46
or PET plastic.
62
214417
2291
также известным как ПЭТ.
03:49
PET plastic is the most widely produced
plastic in the world.
plastic in the world.
63
217917
5017
ПЭТ является самым широко
производимым пластиком в мире.
производимым пластиком в мире.
03:54
It's used in all sorts
of food and drink containers,
of food and drink containers,
64
222958
3060
Он содержится во всевозможных
упаковках и бутылках,
упаковках и бутылках,
03:58
with the most notorious example
being plastic water bottles,
being plastic water bottles,
65
226042
3976
особенно в пресловутых
пластиковых бутылках для напитков;
пластиковых бутылках для напитков;
04:02
of which we humans currently go through
at a rate of one million per minute.
at a rate of one million per minute.
66
230042
5666
каждую минуту мы используем
миллион таких бутылок.
миллион таких бутылок.
04:10
So, what I would be doing,
67
238042
2226
Мой план действий был таков:
04:12
is essentially putting my bacteria
on a forced diet of PET plastic
on a forced diet of PET plastic
68
240292
4892
заставить эти бактерии питаться
только ПЭТом и посмотреть,
только ПЭТом и посмотреть,
04:17
and seeing which, if any,
might survive or, hopefully, thrive.
might survive or, hopefully, thrive.
69
245208
4542
сможет ли хоть кто-то выжить
или даже нормально функционировать.
или даже нормально функционировать.
04:23
See, this type of experiment
would act as a screen
would act as a screen
70
251000
2518
Такой эксперимент
может выявить, какие бактерии
может выявить, какие бактерии
04:25
for bacteria that had adapted
to their plastic-polluted environment
to their plastic-polluted environment
71
253542
3975
адаптировались к среде обитания,
загрязнённой пластиком,
загрязнённой пластиком,
04:29
and evolved the incredibly cool
ability to eat PET plastic.
ability to eat PET plastic.
72
257541
4667
и развили невероятную
способность питаться ПЭТом.
способность питаться ПЭТом.
04:35
And using this screen,
73
263167
1642
В ходе данного отбора
04:36
I was able to find some bacteria
that had done just that.
that had done just that.
74
264833
3667
мне удалось найти бактерии
с такой способностью.
с такой способностью.
04:41
These bacteria had figured out
how to eat PET plastic.
how to eat PET plastic.
75
269375
4750
Эти бактерии научились
питаться ПЭТ пластиком.
питаться ПЭТ пластиком.
04:48
So how do these bacteria do this?
76
276583
2167
Как это им это удаётся?
04:51
Well, it's actually pretty simple.
77
279583
2768
На самом деле всё очень просто.
04:54
Just as we humans digest carbon or food
into chunks of sugar
into chunks of sugar
78
282375
4059
Так же, как мы перевариваем углерод
и пищу, превращая их в сахар,
и пищу, превращая их в сахар,
04:58
that we then use for energy,
79
286458
1851
который даёт нам энергию,
05:00
so too do my bacteria.
80
288333
1917
эти бактерии делают то же самое.
05:03
My bacteria, however, have figured out
how to do this digestion process
how to do this digestion process
81
291375
4351
Вот только бактерии нашли способ
05:07
to big, tough, durable PET plastic.
82
295750
3125
переваривания жёсткого,
долговечного ПЭТа.
долговечного ПЭТа.
05:12
Now, to do this,
my bacteria use a special version
my bacteria use a special version
83
300292
2767
Для этого они используют особый вид
05:15
of what's called an enzyme.
84
303083
2060
так называемых ферментов.
05:17
Now, enzymes are simply compounds
that exist in all living things.
that exist in all living things.
85
305167
4309
Ферменты — это сложные молекулы,
присутствующие в любом живом организме.
присутствующие в любом живом организме.
05:21
There are many different types of enzymes,
86
309500
2018
Их существует огромное множество,
05:23
but basically, they make
processes go forward,
processes go forward,
87
311542
3142
и, в целом, они катализируют
процессы в организме,
процессы в организме,
05:26
such as the digestion of food into energy.
88
314708
2667
например, превращая пищу в энергию.
05:30
For instance, we humans
have an enzyme called an amylase
have an enzyme called an amylase
89
318417
3434
Так, в нашем организме
есть фермент амилаза,
есть фермент амилаза,
05:33
that helps us digest
complex starches, such as bread,
complex starches, such as bread,
90
321875
3643
способствующий перевариванию
сложных крахмалов, таких как хлеб,
сложных крахмалов, таких как хлеб,
05:37
into small chunks of sugar
that we can then use for energy.
that we can then use for energy.
91
325542
3416
и их превращению в сахар,
который даёт нам энергию.
который даёт нам энергию.
05:42
Now, my bacteria have
a special enzyme called a lipase
a special enzyme called a lipase
92
330042
3892
У этих бактерий есть особый фермент
под названием липаза,
под названием липаза,
05:45
that binds to big, tough,
durable PET plastic
durable PET plastic
93
333958
3685
который связывает жёсткий,
долговечный ПЭТ пластик
долговечный ПЭТ пластик
05:49
and helps break it
into small chunks of sugar
into small chunks of sugar
94
337667
2684
и помогает преобразовать его в сахар,
05:52
that my bacteria can then use for energy.
95
340375
2708
который они могут использовать
как энергетический ресурс.
как энергетический ресурс.
05:56
So basically,
96
344250
1268
Иными словами,
05:57
PET plastic goes from being
a big, tough, long-lasting pollutant
a big, tough, long-lasting pollutant
97
345542
4642
ПЭТ пластик превращается
из жёсткого, долговечного химиката
из жёсткого, долговечного химиката
06:02
to a tasty meal for my bacteria.
98
350208
2334
во вкуснейший обед для бактерий.
06:06
Sounds pretty cool, right?
99
354958
1709
Разве не здорово?
06:10
And I think, given the current scope
of our plastic pollution problem,
of our plastic pollution problem,
100
358458
4601
Думаю, учитывая масштабы
проблемы пластикового загрязнения,
проблемы пластикового загрязнения,
06:15
I think it sounds pretty useful.
101
363083
1834
нам это очень пригодится.
06:18
The statistics I shared with you
102
366250
1768
Статистика по количеству
06:20
on just how much plastic waste
has accumulated on our planet
has accumulated on our planet
103
368042
4351
пластмассовых отходов,
скопившихся на нашей планете,
скопившихся на нашей планете,
06:24
are daunting.
104
372417
1517
устрашает,
06:25
They're scary.
105
373958
1685
поистине устрашает.
06:27
And I think they highlight
106
375667
1476
Она показывает,
06:29
that while reducing, reusing
and recycling are important,
and recycling are important,
107
377167
4309
что при всей важности сокращения
потребления пластика и его переработки
потребления пластика и его переработки
06:33
they alone are not going to be enough
to solve this problem.
to solve this problem.
108
381500
3667
этих мер недостаточно
для решения проблемы.
для решения проблемы.
06:38
And this is where I think bacteria
might be able to help us out.
might be able to help us out.
109
386417
4458
А вот бактерии как раз
могут нам с этим помочь.
могут нам с этим помочь.
06:43
But I do understand
why the concept of bacterial help
why the concept of bacterial help
110
391750
3768
Конечно, я понимаю людей,
которые настороженно относятся
которые настороженно относятся
06:47
might make some people a little nervous.
111
395542
2934
к использованию бактерий
в качестве помощников.
в качестве помощников.
06:50
After all, if plastic is everywhere
and these bacteria eat plastic,
and these bacteria eat plastic,
112
398500
5559
В конце концов, раз пластик везде
и бактерии им питаются,
и бактерии им питаются,
06:56
isn't there a risk of these bacteria
getting out in the environment
getting out in the environment
113
404083
3185
есть риск того, что они
попадут в окружающую среду
попадут в окружающую среду
06:59
and wreaking havoc?
114
407292
1333
и посеют хаос, не так ли?
07:02
Well, the short answer is no,
and I'll tell you why.
and I'll tell you why.
115
410292
3851
Если вкратце, то нет, и вот почему.
07:06
These bacteria are already
in the environment.
in the environment.
116
414167
3375
Эти бактерии уже живут
в окружающей среде.
в окружающей среде.
07:10
The bacteria in my research
are not genetically modified frankenbugs.
are not genetically modified frankenbugs.
117
418375
4250
Бактерии в моём исследовании вовсе
не модифицированные микро-франкенштейны.
не модифицированные микро-франкенштейны.
07:16
These are naturally occurring bacteria
118
424250
2309
Это бактерии естественного происхождения,
07:18
that have simply adapted
to their plastic-polluted environment
to their plastic-polluted environment
119
426583
3768
адаптировавшиеся к условиям
среды, загрязнённой пластиком,
среды, загрязнённой пластиком,
07:22
and evolved the incredibly gnarly
ability to eat PET plastic.
ability to eat PET plastic.
120
430375
4708
и развившие впечатляющую способность
поглощать ПЭТ пластик.
поглощать ПЭТ пластик.
07:28
So the process of bacteria eating plastic
is actually a natural one.
is actually a natural one.
121
436167
5434
Процесс поглощения пластика бактериями
на самом деле вполне естественный,
на самом деле вполне естественный,
07:33
But it's an incredibly slow process.
122
441625
2809
но очень медленный.
07:36
And there remains a lot of work to be done
123
444458
2476
Нам предстоит много работы,
07:38
to figure out how to speed up
this process to a useful pace.
this process to a useful pace.
124
446958
3875
чтобы понять, как ускорить этот процесс
для практического применения.
для практического применения.
07:44
My research is currently
looking at ways of doing this
looking at ways of doing this
125
452000
2726
На данный момент я исследую,
как этого добиться
как этого добиться
07:46
through a series of UV,
or ultraviolet, pretreatments,
or ultraviolet, pretreatments,
126
454750
4101
путём проведения предварительной
обработки ультрафиолетом;
обработки ультрафиолетом;
07:50
which basically means
we blast PET plastic with sunlight.
we blast PET plastic with sunlight.
127
458875
3875
иными словами, мы облучаем
ПЭТ пластик солнечными лучами.
ПЭТ пластик солнечными лучами.
07:56
We do this because sunlight
acts a bit like tenderizer on a steak,
acts a bit like tenderizer on a steak,
128
464292
4601
Солнечный свет подобен размягчителю мяса.
08:00
turning the big, tough,
durable bonds in PET plastic
durable bonds in PET plastic
129
468917
3976
Он смягчает крепкие,
долговечные соединения в ПЭТе,
долговечные соединения в ПЭТе,
08:04
a bit softer and a bit easier
for my bacteria to chew on.
for my bacteria to chew on.
130
472917
3958
чтобы бактериям было
проще его пережёвывать.
проще его пережёвывать.
08:10
Ultimately, what my research hopes to do
131
478208
2476
В конечном счёте цель
моего исследования в том,
моего исследования в том,
08:12
is create an industrial-scale
contained carbon-free system,
contained carbon-free system,
132
480708
4601
чтобы создать безуглеродную
среду в промышленных масштабах
среду в промышленных масштабах
08:17
similar to a compost heap,
133
485333
2226
наподобие компостной кучи,
08:19
where these bacteria can thrive
in a contained system,
in a contained system,
134
487583
3601
где эти бактерии могли бы процветать
в изолированной системе
в изолированной системе
08:23
where their sole food source
is PET plastic waste.
is PET plastic waste.
135
491208
4167
и где их единственным источником питания
были бы пластиковые отходы.
были бы пластиковые отходы.
08:28
Imagine one day being able to dispose
of all of your plastic waste
of all of your plastic waste
136
496458
4685
Представьте, что однажды вы сможете
утилизировать все пластиковые отходы
утилизировать все пластиковые отходы
08:33
in a bin at the curb
137
501167
1434
в особом мусорном баке
08:34
that you knew was bound for a dedicated
bacteria-powered plastic waste facility.
bacteria-powered plastic waste facility.
138
502625
5750
для бактериальной переработки
пластиковых отходов.
пластиковых отходов.
08:41
I think with some hard work
this is an achievable reality.
this is an achievable reality.
139
509542
4790
Думаю, при должных усилиях
это вполне достижимо.
это вполне достижимо.
08:47
Plastic-eating bacteria is not a cure-all.
140
515250
3393
Бактерии, питающиеся пластиком,
это не панацея.
это не панацея.
08:50
But given the current statistics,
it's clear that we humans,
it's clear that we humans,
141
518667
4266
Однако, как показывает статиcтика,
08:54
we could use a little help
with this problem.
with this problem.
142
522957
2501
нам не помешала бы
любая помощь в данном вопросе.
любая помощь в данном вопросе.
08:58
Because people,
143
526292
1267
Потому что перед нами
08:59
we possess a pressing problem
of plastic pollution.
of plastic pollution.
144
527583
3685
стоит серьёзная проблема
пластикового загрязнения.
пластикового загрязнения.
09:03
And bacteria might be
a really important part of the solution.
a really important part of the solution.
145
531292
4434
Бактерии могут сыграть важную роль
в решении этой проблемы.
в решении этой проблемы.
09:07
Thank you.
146
535750
1268
Спасибо за внимание.
09:09
(Applause)
147
537042
2958
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Morgan Vague - Senior researcher assistantBacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems.
Why you should listen
Morgan Vague works as a senior research assistant on phase 1 clinical cancer trials, combining her love of scientific research with her passion for healthcare applications. She explore accessible, microbiological solutions to the pollution problems plaguing our planet.
Morgan Vague | Speaker | TED.com