嶺大研發新型環保生物塑膠 29天自然分解減污染

香港於 2023 年棄置的塑膠購物袋數量達 37.2 億個，相等於平均每日丟棄逾 1000 萬個。為減低塑膠污染，促進環境可持續發展，嶺南大學跨學科學院的學者及其研究團隊成功研發出一種嶄新的環保生物塑膠物料，它突破傳統塑膠的限制，能在一般環境下，於最短 29 天之內自然降解為水和二氧化碳等無害物質，為全球減緩塑膠污染提供可行的解決方案。有關論文《可循環再造的生物塑膠材料》近日已於國際頂尖學術期刊《自然通訊》發表。

研究團隊包括嶺大跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦教授，以及跨學科學院助理教授柯宇杰教授（論文第一作者），他們聯同美國北卡羅來納州立大學、以色列希伯來大學、新加坡科技研究局、新加坡南洋理工大學、新加坡國立大學、新加坡科技與設計大學等專家學者，聯合開發一種新型環保生物塑膠⸺可降解、可循環再造，採用多醣及源自天然植物和生物廢棄物的基因分子結構設計而成。與一般塑膠的耐用性相若，新型環保生物塑膠除了防水，亦可加工製成堅固的膠片或膠粒。

團隊研發的「新型物料」（圖中右邊的匙羹）以源自天然植物基因的分子結構設計而成。實驗結果顯示，當它與圖中左邊以聚乙烯（Polyethylene, PE）製成的匙羹一同埋入一般土壤中，「新型物料」可在最短 29 天內完成降解。

團隊在模擬真實環境的實驗中發現，以新型環保生物塑膠製成的匙羹，與全球普及使用的「聚乙烯」（Polyethylene, PE）製成的傳統塑膠匙羹，一同埋在常溫環境下的土壤中，新型環保生物塑膠匙羹可在最短 29 天內自然完成降解，並完全消失，分解成水和二氧化碳（圖一），過程由土壤中的天然微生物推動。相比之下，傳統塑膠匙羹並沒有分解，維持原狀。測試亦證實，新型環保塑膠的基因分子結構具生物相容性，在特定條件下可被水溶解，回收後亦能循環再製成新的塑膠（圖二、三）；而遇到一般油、酒精或清潔劑等常見的有機溶劑時，仍能保持一定穩定性，不會輕易溶解，以確保其使用的安全性。

新型環保生物塑膠物料回收後浸入水中，經過一定時間會逐漸軟化成水凝膠狀態，循環再造成其他塑膠品。

生物塑膠及其閉環循環示意圖，包括第一循環：(i) 生物可再生資源、(ii) 化學反應、(iii) 材料成型，以及 (iv) 生物降解。

此外，新型環保塑膠物料具有「自我修復」功能，實驗證實，若物料表面遇到輕微破損，只要於常溫下在裂縫或刮痕加入少量水，其化學結構能夠重新結合，恢復原來的分子結構及承載能力，過程中不需要額外加熱或經化學處理（圖四）。

新型環保塑膠物料具有「自我修復」功能，實驗證實，若物料表面遇到輕微破損，只要於常溫下在裂縫或刮痕加入少量水，其化學結構能夠重新結合，恢復原來的分子結構及承載能力。

對比現時市面流通的「可降解生物塑膠」，例如聚乳酸（PLA）需要在工業級環境才能降解，而且降解後的混合物亦不適宜成為再生原料製成新塑膠袋，團隊研發的新物料真正做到循環再用。

研究團隊指出，這種物料的另一個重大突破，是其在降解過程中產生的「微塑膠」殘留量極低，在動物實驗中亦證實其體內沒有殘留微塑膠，這意味著新型物料能有效解決目前全球最棘手的環境議題之一⸺微塑膠污染。微塑膠是由大型塑膠製品分解而成，廣泛存在於海洋及土壤中，如何防止其進一步擴散成為科研焦點。是次研究成果正好回應這一迫切問題，既可加快處理回收塑膠，減少碳排放，亦能避免對環境和人體造成二次污染，更符合環保要求。

嶺大跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦教授表示，這項新型物料的用途不止於膠袋，未來更有潛力應用於其他塑膠用品，包括一次性餐具等日常用品。

嶺大跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦教授表示，塑膠的分解需時可以達至數百年，對堆填區造成長期負擔，而且對海洋生態與公共衛生亦構成威脅。他表示：「這項新型物料的用途不止於膠袋，未來更有潛力應用於其他塑膠用品，包括一次性餐具等日常用品。此外，其分子結構亦能精確加工至納米尺寸，製成精細的微型部件，應用於電子產品或高科技材料。而新型物料在正常使用下不會溶於水中，回收後在水中加入特定酵素，最快可於 120 分鐘內完全分解。團隊相信，此創新的材料科學突破，能從源頭減少塑膠對環境造成的負擔。」

嶺大跨學科學院助理教授柯宇杰教授表示，研究團隊亦正與多個國際合作夥伴探討應用方案，包括在食品包裝、購物袋、物流配送及農業等範疇進行初步測試，期望推廣新型物料逐步替代傳統塑膠。

嶺大跨學科學院助理教授柯宇杰教授表示，現時大部分商業塑膠來自不可再生的化石燃料，加劇碳排放及對環境造成負擔。他表示：「新研發的生物塑膠屬於可持續的替代品，其生產所涉及的碳足跡大幅低於大部份商用塑膠，團隊希望能在零售業推出新型的購物袋，配合回收和循環再造，顯著減輕香港堆填區的壓力。研究團隊亦正與多個國際合作夥伴探討應用方案，包括在食品包裝、購物袋、物流配送及農業等範疇進行初步測試，期望推廣新型物料逐步替代傳統塑膠，並推動各行各業朝向『零塑未來』，為全球可持續發展作出貢獻。」

本次跨學科研究結合化學工程、環境科學與材料科技的成果，與聯合國可持續發展目標（SDGs）中有關負責任消費與生產（SDG12）及氣候行動（SDG13）的目標互相呼應。嶺大近年積極推動跨學科研究與創新，並致力於應對氣候變化與環境污染等全球挑戰。此次新型可降解塑膠物料研發的突破，展現香港高等教育在推動可持續發展方面的重要角色。請按此閱讀全文：Sustainable DNA-polysaccharide hydrogels as recyclable bioplastics | Nature Communications。

嶺南大學於星期二（3月3日）舉行「伍絜宜嶺南坊」及「伍絜宜跨學科學院」命名典禮，並宣布將設立「專項研究基金」，支持師生運用人工智能及數據科學進行跨學科研究，為社會的迫切議題提供創新解決方案。有關項目獲伍絜宜慈善基金（基金）的慷慨支持。

嘉賓於伍絜宜嶺南坊前合照。

典禮由伍絜宜慈善基金秘書伍步謙博士、董事伍尚匡先生、伍尚豐先生、劉清儀女士、陳凱豐先生、伍尚之女士及代表伍尚敦先生，聯同嶺大校董會副主席黃浩明議員太平紳士、校長及韋基球數據科學講座教授秦泗釗教授主禮。出席典禮的嘉賓還包括嶺大諮議會主席黃志光博士、嶺南教育機構主席呂岳枝先生、校董會成員，以及多位大學管理層等。

嶺大校董會副主席黃浩明議員太平紳士在典禮上讚揚伍氏家族及伍絜宜慈善基金多年來對嶺大的堅定支持，並向已故伍絜宜博士致以崇高敬意。他說：「嶺大於1967年在港復校的過程中，憑藉伍步剛博士的卓越領導及遠見，發揮了關鍵作用，支持大學克服重重挑戰，為嶺大的發展奠下重要基礎。」黃議員由衷感謝歷代伍氏家族對嶺大的無私貢獻，指今次命名體現了雙方對教育、社會責任及嶺大未來發展的共同承諾。

伍絜宜慈善基金董事伍尚匡先生指出，基金十分認同嶺大多年來堅持博雅教育精神，重視全人發展，亦見證嶺大在學術研究、人才培育及社會影響力方面屢創佳績。他說：「在人工智能迅速發展的時代，我們相信科技必須與人文關懷並行，創新更須以責任為本。基金期望透過支持嶺大的跨學科研究與教育，培育能夠善用科技、理解社會、關心社群的新一代學者與專業人才，為香港、為國家、為世界帶來正面影響。」

揭幕儀式由嶺大校董會副主席黃浩明議員太平紳士、基金代表陳凱豐先生、伍尚敦先生、伍尚豐先生、伍尚匡先生、劉清儀女士、伍尚之女士，以及嶺大校長秦泗釗教授主持（左起）。

秦校長衷心感謝伍絜宜慈善基金及伍氏家族多年來對嶺大的支持，並表示：「是次慷慨捐贈將作策略性用途，以推動大學發展、促進跨學科協作，並支持針對迫切社會議題的創新研究。大學將設立專項研究基金，資助結合人工智能及數據科學的跨學科項目，提出創新方案，推動社會可持續發展。我們亦將進一步深化人工智能在不同學科的融合應用，提升大學研究實力與學術影響力，拓展師生的國際視野。」

伍絜宜嶺南坊是嶺大首個為師生提供共享生活空間的綜合大樓，致力提升教職員與學生之間的緊密互動和教學體驗，以促進創新及培育全人發展的研究型人才。大樓採用自然採光和通風的建築和室內設計，鼓勵嶺南人節約能源及提升環保的意識，呼應嶺大致力促進和實現聯合國為可持續發展的目標。

嶺大向伍絜宜慈善基金致送紀念品，以感謝基金對嶺大的慷慨支持。 左起：基金代表陳凱豐先生、伍尚敦先生、伍尚豐先生、嶺大校董會副主席黃浩明議員太平紳士、基金代表伍尚匡先生、嶺大校長秦泗釗教授、劉清儀女士，以及伍尚之女士。

伍絜宜跨學科學院以可持續發展和跨學科研究爲中心，聚焦氣候變化與碳中和、清潔能源和儲能、材料基因工程，以及結合人工智能設計的先進材料等領域，提出顛覆性的「產學研」項目，推動研究成果轉化落地，致力成爲香港特區、大灣區乃至全球科技創新的領導者，彰顯嶺大對社會的貢獻與影響力。

伍絜宜慈善基金長久以來對嶺大的支持涵蓋多個重要項目，包括學生飯堂「泰寧堂」、學生宿舍「伍絜宜堂」、支持嶺大推動公眾認識中醫藥理念和實踐的「起動．靜養．身心靈」計劃，以及新落成的「伍絜宜嶺南坊」與「伍絜宜跨學科學院」。