原創(chuàng) 曾心月 科普中國

從塑料袋到塑料玩具，塑料的用途廣泛且成本低廉,，幫助建立了現(xiàn)代社會,。我們使用的塑料制品數(shù)量驚人，但它們也很難分解,，最終會以垃圾的形式進(jìn)入土壤生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，有的塑料垃圾還會被碎片化,，進(jìn)入全球大氣循環(huán),。塑料污染是一個日益加劇的全球危機，對環(huán)境,、野生生物和人類健康造成深遠(yuǎn)的負(fù)面作用,。

盡管塑料對大多數(shù)生物體有毒，但它卻是某些類型細(xì)菌和真菌的食物,。這些細(xì)菌和真菌存在于土壤,、海洋中，它們利用專門的酶來分解不同類型的塑料,。以塑料制品中常見的PET（聚對苯二甲酸乙二醇醋）為例,，PET是一種熱塑性塑料，具有良好的透明度,、韌性和耐高溫性能,，這使得它成為包裝行業(yè)中最常見的材料之一。

PET的降解產(chǎn)物有兩種——對苯二甲酸和乙二醇,，這兩種單體性質(zhì)不同,。而土壤和水體中都有兩種惡臭假單胞菌菌株,，其中一種菌株恰恰就特別喜歡吃對苯二甲酸，另一種則特別喜歡吃乙二醇,，當(dāng)它倆在一起時,，它們也只吃掉各自喜歡的成分，卻不會去影響對方的飲食習(xí)慣,。不幸的是,，它們胃口很刁，只喜歡吃已經(jīng)被紫外線或化學(xué)物質(zhì)損壞的PET,，對于完整的PET不屑一顧,；而且它們的進(jìn)食效率也很低，需要數(shù)周乃至數(shù)月的時間才能完成這一工作,，而且只能處理少量PET,。

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美國麻省理工學(xué)院的詹姆斯·杰伊·柯林斯（James J. Collins）教授和美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的盧婷（Ting Lu）教授,，用基因工程修改了這兩種惡臭假單胞菌菌株的遺傳物質(zhì),，通過插入或刪除某些基因片段，加快它們咀嚼塑料的能力,，或者添加某種酶,，讓被它們分解的PET轉(zhuǎn)化為可生物降解的有用的材料。

他們發(fā)現(xiàn),，被基因工程改造過的兩種惡臭假單胞菌菌株聯(lián)合起來工作后,，它倆處理PET的效率比單一菌株單獨處理時，工作效率提高了,。不僅如此,，它倆還能將塑料垃圾變廢為寶，轉(zhuǎn)化后生成的材料可用于絕緣體,、泡沫,、涂料、粘合劑,、尼龍的生產(chǎn),。這樣，將細(xì)菌進(jìn)行基因工程的改造,，可以正面解決塑料垃圾泛濫的難題,。相關(guān)研究成果以《塑料升級再造的工程微生物分工（Engineering microbial division of labor for plastic upcycling）》為題近日發(fā)表在《自然—通訊》上。

其實,，將塑料垃圾變廢為寶的想法并不新鮮,，在過去，科學(xué)家有過許多嘗試,，而改造環(huán)境中的微生物則提供了一條新的,、更清潔,、更有效的途徑。與此同時,，本研究涉及的概念和策略也可應(yīng)用于處理其他類型的塑料垃圾上,，幫助我們避免將地球變成塑料制品的垃圾場。

參考文獻(xiàn)

[1]https://doi.org/10.1038/s41467-023-40777-x

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本文為科普中國-星空計劃作品

出品｜中國科協(xié)科普部

監(jiān)制｜中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司,、北京中科星河文化傳媒有限公司

作者丨曾心月 科普創(chuàng)作者

審核丨劉路 華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授,、博士生導(dǎo)師

原標(biāo)題：《新成果！塑料污染有救了,？》

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