用大头苍蝇制成的水凝胶

计玉兰

美国得克萨斯农工大学的杰弗里·汤姆伯林博士一直在研究从植物中提取葡萄糖的课题，试图将此转化为可降解的、可消化的聚合物，以此替代塑料制品。为此，他每天都待在农场里，一边观察农作物的生长情况，一边进行实验记录。

有一天，杰弗里发现农场里有大批大批的黑水虻（一种腐生性的水虻科昆虫），俗称“凤凰虫”，也是大家熟悉的大头苍蝇。看着群蝇乱舞的景象，杰弗里突然脑洞大开，试图从中找到有用的物质。于是，杰弗里和团队成员捕捉了一袋子大头苍蝇，并对它们进行实验。

杰弗里带领团队成员分工合作，一组人员查找大头苍蝇的生活习性、繁殖情况等资料，另一组成员对大头苍蝇进行解剖实验，根据相关数据起草方案。

经过几个月的研究，杰弗里团队终于在大头苍蝇体内找到一种可用于制成塑料制品的聚合物——壳聚糖。研发人员发现这些大头苍蝇的幼虫中含有许多蛋白质和其他营养化合物，但成虫的寿命很短，繁殖结束后就会死掉。这些死大头苍蝇的主要成分是甲壳素，即一种无毒的、可生物降解的糖基聚合物，可让昆虫和甲壳类动物的外壳或外骨骼更坚硬。研发人员使用乙醇冲洗、酸性脱矿质、碱性脱蛋白和漂白剂脱色从大头苍蝇体内分离出蛋白质，然后将纯化的蛋白质转化为壳聚糖聚合物。这种物质纯净、细腻，可转化为有用的生物塑料，如超吸水性水凝胶。杰弗里起草了方案并遞交给上级部门。几天后，杰弗里收到回复，并得到了经费支持。

有了研发经费后，杰弗里带领团队成员开始进行小规模的大头苍蝇养殖。经过一段时间的繁殖后，杰弗里联系厂家生产水凝胶，一家工厂接下了订单。几个星期后，一种由大头苍蝇作为原材料生产而成的水凝胶诞生了。这种水凝胶可以在60秒内吸收重于自身47倍的水，可用于农田土壤，以吸收洪水，然后在随后的干旱季节中缓慢释放水分。这种水凝胶可以生物降解逐渐释放出的分子成分，还可以作为农作物的营养物质，而且产生的凝胶废料可以作为大头苍蝇的食物来源，等大头苍蝇成虫后，再从中提取制成凝胶的物质。用大头苍蝇制成的水凝胶不仅能循环往复地生产、使用，还能缓解塑料污染问题，真是一举两得的好事情。

凭借用大头苍蝇制成水凝胶的研究成果，2023年11月，杰弗里·汤姆伯林获得美国得克萨斯农工大学的“最具创意发明奖”。在接受《金字塔报》采访时，杰弗里·汤姆伯林深有感触地说：“投身环保事业并不一定要投入大量的人力、财力，有时一个不经意的发现，一个小小的创意，就有可能解决困扰人们很久的环保问题，使整座城市变得更加美好。”