全球科研人員都在使出渾身“解數”，以解決全球性塑料污染危機。日前，《自然》期刊報道了國內外研究人員為解決塑料污染問題提出的3種策略及其標志性研究成果，南京工業大學姜岷教授領銜的合成生物工程團隊在塑料生物降解領域取得的突破性進展位列其中。該團隊篩選出20多種塑料降解微生物，讓廢棄塑料的生物降解和無限次回收成為可能。
生物降解 實現閉環回收利用
除了通過經濟懲處或政策杠桿等限塑措施外，塑料處置大致可歸為分類回收再造、焚燒供熱發電、化學分解循環、填埋集中處理等。新舊塑料混合改性再造，會使塑料成分氧化斷鏈最終導致壽命終結；焚燒雖快速，但存在二氧化碳和毒性物質排放問題；化學循環分解可將有機小分子化合物作為新的基礎化工原料，但其投資成本、技術和環境要求高;填埋處置會造成碳資源浪費。
酶催化降解可以在溫和條件下將聚合物解聚為單體或低聚物，用來制造與原生塑料性質相同的再生塑料，達到閉環回收的目的，使得無限次地回收塑料成為可能。
該團隊成員周杰副教授通過合成生物學對PET塑料解聚酶進行再設計，通過酶法解聚可實現其完全解聚與循環利用，杜絕微塑料、微顆粒的產生。目前，此降解方法進展順利，原料預處理、酶制劑生產、原料催化解聚等技術已進入中試驗證階段，正在與相關企業進行產業化合作洽談。
變廢為寶 合成可降解塑料
長期以來，姜岷團隊一直致力于通過生物降解方法治理環境問題，為發展低碳、綠色、循環的生物經濟提供技術支持。他們通過混菌體系的合理設計和構建，將廢棄塑料等轉化為有用化學品，相關技術成果被中國石化集團公司應用。“用秸稈、工業廢氣和固體廢棄物為原料制成琥珀酸、丁二酸，既解決了污染問題，又使得低附加值產品轉變為高附加值化學品。”姜岷介紹說，琥珀酸具有非常廣泛的用途，可用于合成生物可降解塑料，也可用作食品添加劑、防腐劑、解毒劑和用于合成鎮靜劑、止血藥、抗生素等。
2022年，該團隊信豐學教授與態創生物科技(廣州)有限公司合作，布局百萬噸級可降解生物塑料(PSB)項目。PBS是一種在自然界中細菌或酶的作用下可完全生物降解聚合物，被視為環境友好型材料中的“潛力股”。按照原料來源，PBS可分為石油基與生物基兩大類。長期以來，全生物基PBS受制于成本問題，難以進入市場。姜岷團隊在生物基PBS核心原料丁二酸工業菌株構建過程中省去有氧菌體的培養過程，實現一步厭氧，大幅降低成本，使生物基PBS的成本直接追平石油基PBS。此外，他們還實現了生產1千克丁二酸固定0.37千克的二氧化碳。“努力讓合成生物模式改變傳統生產方式，為構建綠色低碳經濟貢獻力量。”態創生物創始人兼CEO張志乾說。
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