近日，中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队在国际知名期刊《Nature Chemical Biology》上发表了一项关于“活”塑料的开创性研究，提出了一种通过合成生物学手段，利用微生物实现塑料自我降解的新策略。这一创新不仅有望彻底改变当前塑料废弃物处理的模式，也为未来的环保技术提供了新思路和新方向。

　　此次中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队所提出的“活”塑料概念，为解决上述挑战提供了一条崭新的路径。研究团队利用合成生物学和基因编辑技术，对特定微生物进行改造，使其在一定条件下可以产生塑料降解酶。这些降解酶可以有效地分解塑料中的高分子链，从而将塑料降解为环境中无害的小分子。

整体研究思路

　　更为创新的是，研究人员将这些酶的生成孢子嵌入到塑料基质内部，使塑料材料本身具备了自我降解的能力。这意味着，在塑料制品的生命周期结束时，只需要特定的激活条件（例如一定的湿度、温度或特定的化学信号），塑料中的微生物孢子就会被激活，从而启动塑料的降解过程。这样一来，塑料在实际使用过程中保持了其原有的物理性能，但在需要时可以通过自我降解减少对环境的负担。

两种酶对PCL塑料的降解机理示意图

　　这一技术的实现主要依靠三大关键步骤：基因编辑、材料嵌合与条件激活。

　　首先，研究人员通过合成生物学手段，对具有降解能力的微生物进行基因编辑，使其能够在塑料环境中保持存活并分泌特定的降解酶。此过程需要确保微生物对外界环境的适应能力，特别是在缺乏营养的塑料表面依然能够有效工作。

　　接下来，研究人员通过材料嵌合技术，将这些微生物的孢子嵌入到塑料基质中。在这个过程中，如何确保微生物在嵌合到塑料材料中后仍具备活性，是技术实现的关键之一。研究团队通过反复的实验，选择了适合的嵌合方式，使得微生物孢子能够在塑料基质中长期保持活性，同时不会影响塑料材料在正常使用过程中的力学性能。

　　最后，通过外部条件的激活来启动降解过程是这一技术的核心创新之一。研究人员发现，通过控制湿度、温度以及化学物质的浓度，可以有效激活嵌入塑料中的微生物，使其开始分泌降解酶。这一条件激活的设计确保了塑料在使用阶段的稳定性和在废弃阶段的可降解性。

　　中国科学院深圳先进技术研究院的“活”塑料研究，为塑料污染问题的解决提供了一种全新的思路。这项创新不仅在技术上具有重要意义，更在理念上启示了人们，即材料的设计不应只关注其使用性能，还应将其全生命周期的环境影响纳入考量。

　　未来，随着合成生物学与材料科学的进一步融合，我们有望看到更多类似的创新成果，推动人类社会走向更加环保和可持续的发展道路。政府、企业和科研机构的共同努力，将是实现这一目标的关键所在。通过全社会的协同合作，“活”塑料等绿色材料的广泛应用，必将为解决塑料污染问题、改善地球生态环境做出重要贡献。