據外媒報道，一些研究預計，每個人每年平均使用30千克的塑料。鑒於目前全球人均預期壽命約為70歲，每個人在其一生中會丟棄約兩噸的塑料。將這個數字乘以地球上的人口數量，其總量是驚人的。有鑒於此，EPFL工程學院的全職教授兼超分子納米材料和界面實驗室負責人Francesco Stellacci開始思考是否有辦法解決廢舊塑料的問題並更有效地進行回收。
Stellacci與EPFL生物工程研究所的Sebastian J. Maerkl教授建立了合作關係，他們決定共同指導一名博士生Simone Giaveri的工作，該團隊在科學研究的基礎上，在《先進材料》上發表了其結論。
在審查了現有的塑料回收選項后，工程師們決定想出一個全新的方法。“當我們使用可生物降解的塑料時，降解過程中留下的殘留物必須被儲存或掩埋。”Stellacci說：“為此分配的土地越多，意味着可用於耕作的土地越少，而且還要考慮到環境後果，因為生物降解產品必然會改變該地區的生態系統。”那麼，我們如何才能拿出一個全面的解決方案來解決塑料的回收問題呢？部分答案很可能來自大自然本身。
蛋白質是構成我們世界的主要有機化合物之一。像DNA一樣，它們構成了聚合物家族的一部分；蛋白質是由分子或單體組成的長鏈。“蛋白質就像一串珍珠，每顆珍珠都是一個氨基酸。每顆珍珠都有不同的顏色，顏色序列決定了字符串的結構，從而決定了其屬性。”Giaveri說：“在自然界中，蛋白質鏈會分解成氨基酸成分，細胞會將這些氨基酸重新組合起來形成新的蛋白質，也就是說它們會創造出具有不同顏色序列的新珍珠串。”
在實驗室里，Giaveri最初試圖在生物體外複製這種自然循環。”我們選擇了蛋白質並把它們分成了氨基酸。然後我們將氨基酸放入一個無細胞的生物系統中，該系統將氨基酸重新組裝成具有完全不同結構和應用的新蛋白質，”他解釋說。例如，Giaveri和Stellacci成功地將絲綢轉化為一種用於生物醫學技術的蛋白質。”重要的是，當你以這種方式分解和組裝蛋白質時，產生的蛋白質的質量與新合成的蛋白質的質量完全相同。事實上，你正在建造新的東西，”Stellacci說。
那麼，蛋白質組裝和塑料回收之間有什麼聯繫？因為這兩種化合物都是聚合物，自然發生在蛋白質中的機制也可以應用於塑料。雖然這種比喻聽起來很有希望，但Stellacci警告說，開發這種方法不會在一夜之間發生。“這將需要一種完全不同的思維方式。聚合物是一串珍珠，但合成聚合物大多是由顏色都相同的珍珠組成的，當顏色不同時，顏色的順序很少有關係。此外，我們沒有有效的方法用不同顏色的珍珠來組裝合成聚合物，以控制它們的順序。”然而，他還指出，這種新的塑料回收方法似乎是唯一一個真正堅持循環經濟假設的方法。“在未來，可持續發展將需要把升級循環推到極致，把很多不同的物體扔在一起，然後回收這些混合物，每天生產不同的新材料。大自然已經這樣做了，”他總結道。