Biko生物实验室的光谱学和可持续性研究

2020年拨款计划奖得主Biko Biolabs有限责任公司(马萨诸塞州剑桥市)光谱传感是该公司通过大块电氧化技术修复塑料垃圾的一个重要工具。在最近的采访中，Biko创始人Kelsey Sakimoto分享了他对应对环境塑料污染的看法。为了篇幅和清晰度，本文经过了编辑。

问：比科的工作进展如何，海洋洞察设备赠款有何帮助？亚博最新网站多少

坂本：我们的速度一天比一天快!对于像这样的年轻公司Biko生物学实验室在美国，研究和开发的步伐因大规模的、通常一开始无法获得的资本购买而呈指数级加速，比如光谱学工具。“海洋洞亚博最新网站多少察号”的资助使我们的工作从大量耗时、坦率地说老式的分析和其他分析工具，转向近红外反射光谱等技术所能提供的更快速、更有洞察力的测量。

问:2021年8月，您获得了美国国家科学基金会(NSF)小企业创新研究(SBIR)项目的资助。获得Ocean Insight的资助对这亚博最新网站多少个过程有什么帮助?

坂本：尽管SBIR计划旨在为高技术风险公司和项目提供资金，但始终必须对新项目的可行性抱有坚定的定量信心。比科生物实验室不是从一所拥有十年资助研究的大学中诞生的；我们从零开始建立了很多理解和支持证据。我们从Ocean Insight的设备拨款中获得的初始数据向我们灌输了一种信心，即我们有一些令人兴奋和特殊的东西，但也帮助我们制定了明确的优先事项和目标，从而使SBIR拨款申请更加有力。亚博最新网站多少

问:你们的塑料垃圾修复过程涉及电氧化。它是如何工作的?

坂本：电氧化部分源于可再生氢燃料的一个长期问题。用电化学方法将水分解成氧气和氢气，需要四个电子才能形成一个氧分子。这很难便宜地做到，通常你只能得到两个电子，产生过氧化氢而不是氧气。虽然这种过氧化氢对可再生能源的应用没有那么大的用处，但它是一种比氯漂白剂更安全的氧化剂，当与铁催化剂结合时，可以产生高活性物质，有效地将难降解的聚合物链分解成微生物喜欢吃的有机酸。

这种电氧化方法建立在数十年来从水和电生产氢燃料的经验教训的基础上。但关键将是使电氧化工艺在小规模下既便宜又安全，与塑料废物产生的分散、分散方式相匹配。我们从堆肥的运作方式中获得了很多灵感。它可以在大规模、集中的规模上完成，但在城市、社区甚至个人家庭层面也同样有效。

问:是什么促使你创办Biko Biolabs?

坂本：老实说，比科生物实验室源于挫折。我在夏威夷出生和长大，与许多偏远的小岛社区一样，夏威夷并不总能获得为美国大陆的规模和规模设计的技术开发。回收是一个特别明显的差异，只有1和2种塑料回收，其余的则填埋或焚烧。我想做的事情不是由寻求最大市场和最高利润率的投资者推动的，而是构建所有人都能获得的解决方案。人们对影响力的定义有很多种，但对我来说，归根结底就是要确保每个人都能从科学和工程的恩惠中受益。亚博提现能秒速到账

问：为什么处理塑料污染是一项艰巨的任务？

坂本：塑料污染环境的关键在于从源头上防止塑料污染。但更全面的塑料垃圾管理的一个大障碍是污染和老化。每一点食物、灰尘和墨水都让回收生产新塑料变得更加困难，而从环境清理中收集的大塑料又太过降解。将这些低价值的材料运送到集中处理设施、焚化炉和垃圾填埋场是昂贵的，并且为意外泄漏提供了太多的点。

在电氧化过程中，我们并不是在制造新的塑料:我们是在将多种材料分解成微生物喜欢吃的有机酸。我们也在使用更小的、分布式的系统，在个人、家庭和社区层面修复垃圾。在从离开某人的手到进入环境的一段塑料保管链中，我们能越早把它转变成生态无害的东西，就越好。

问:你正在使用Ocean Insight亚博最新网站多少 NIRQuest+光谱仪进行工作。为什么NIRQuest + ?

坂本：我们被这座城市所吸引NIRQuest +部分原因在于这种光线、灵活的近红外系统在食品科学、农业、环境监测和生物加工领域的普及程度。它是一个得到广泛认可的工具集，每天都会发布新的技术和应用程序。它确实是我们研发的主力——可负担性和便携性是我们公司这个成长阶段的关键。

问:你如何使用你捕获的数据?

坂本：我们已经开发了许多反射光谱方法，结合偏最小二乘回归模型来测量和跟踪我们的电氧化系统中废塑料的氧化。通过适当的标准和交叉验证，我们已经能够使用NIRQuest+测量氧化过程的许多方面：氧化羧基与羟基官能团的形成，平均甲基和聚合物链末端浓度，以及一系列其他指标，以了解我们氧化这些塑料废物的速度，以及它会变成什么。

问:最近，世界各地的人们都听说了很多影响环境的问题，包括微塑料污染的后果和气候变化的影响。你认为公众对我们如何看待环境的看法正在改变吗?

坂本：现在，我们正在经历气候变化的有形不利影响，并且有几代人深刻认识到科学在预测、准备和坚持应对环境和公共卫生灾难方面的重要性，我当然认为公众情绪正在围绕一个更可持续的，公正和公平的世界。技术不是一个无底池，它总是能够容纳我们最坏的本能。与此同时，在我们所有的现代弊病开始之前，我们无法回到前工业化时代田园诗般的农业乌托邦。科学是我们理解如何在我们的（生态）手段内生活的方式，而技术则帮助我们充分利用它。

谢谢你，Sakimoto医生。