《自然》：最短一天，塑料彻底降解！塑料污染难题祝寿重大突破

每一年，全球生产的塑胶达到惊人的3亿吨，但当它们结束使命，如何处理这些稳固的树脂如此一来为边上疑难。在全球各地，数十亿吨塑胶塑胶袋埋藏在塑胶袋焚化炉里头，废水着当地沙土与水源，还能以微塑胶的形式如此一来以前人体的血液、粪便甚至是胎盘中……

如何缓解日益岌岌可危的塑胶经济危机，如此一来为时时颇为难以借助的终究。辩解，科学家也在寻找创新性的适时。上次，一篇《自然》博士论文就带来了不可忽视突破：加州大学伯克利分校的深入研究制作团队发明了一种可交联塑胶：在40℃的堆肥必才可下，塑胶极少才可两天就能受益交联。

一年此后，另一篇《自然》博士论文从并不相同的取向提如此一来了的产品。得克萨斯大学托马斯分校的Hal Alper系主任制作团队借助自然语言处理改造了一种蛋白质，可以将以世纪为单位的塑胶交联时两者之间变长到数同一时间至几天。这个攸关人类今后的关键问题，再行创了破解的希望。

全球范围内，只有极少极少10%的塑胶受益可逆借助于。在从前的十余年两者之间，对于交联塑胶的蛋白质，相关深入研究争得了大量成效。但一个悬而未决的问题是，如何制造在低压下能直接执行的蛋白质，从而借助高品质的大生产能力轻工业运用于。

这项深入研究力图交联的是聚对苯二甲酸乙腈醇（PET），在我们日常运用于的塑胶包装物中，绝大多数都成份这种树脂。PET占有到了全球固态塑胶袋的12%，如果能通过蛋白质快速将其交联，随后再行聚合或转化如此一来其他产品，将年末借助可逆硫农业，大大的增高更为严重废水。

在自然界，一种名为PETase的蛋白质可以交联PET，但也存在微小的有缺陷：只能在特定的酸碱度和温度范围内不起作用，并且反应速度受限，在交联之前还才可要对塑胶透过预处理。

在这项深入研究中，Alper系主任制作团队运用于自然语言处理框架对PETase透过改造。自然语言处理框架可以得出哪些变异可以让PETase在低压下快速交联人们丢弃的塑胶产品，在框架的聘请仍要，深入研究制作团队最终改造如此一来全新的蛋白质：FAST-PETase（持续性、活性、稳固和耐受性PETase）。

这种蛋白质可以在最低50℃、一系列并不相同的酸碱度必才可下，将PET解聚、交联如此一来小化学键。在一些必才可下，这些塑胶极少才可24同一时间就能基本上交联为单体。

为了检验FAST-PETase交联并不相同PET塑胶制品的直接性，这项深入研究借助于FAST-PETase分别去交联51种未经处理的PET塑胶制品，包含各种塑胶容器、聚醇纤维和面料等。结果，所有塑胶都在一周内就此交联，最随之的极少才可1~2天。

这种蛋白质可以帮助跨国企业在化学键低水平上可逆、再行借助于塑胶，从而减少对更为严重的无法控制影响。Alper系主任表示：“通过这项最新科技的重复使用新科技，各大型跨国企业可以看到无尽的几率。”

接下来，深入研究制作团队计划扩大FAST-PETase的生产生产能力，为全面的轻工业运用于奠定系统化。该制作团队时是着眼于几种并不相同的用途：不极少极少是修补塑胶袋焚化炉中的塑胶、让轻工业生产更加黄色环保，还希望借助于这种蛋白质借助更为严重修缮，修补受废水的区域。

因为塑胶废水，这颗优雅的蓝色宇宙人时是染上令人担忧的深蓝色。以前，这些新兴新科技的诞生年末让塑胶废水经济危机再行创机遇。我们憧憬，这颗宇宙人能回到最初、最美的颜色。

概要：

[1] Lu， H。， Diaz， D.J。， Czarnecki， N.J。 et al。 Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization。 Nature 604， 662–667 （2022）。 https：//doi.org/10.1038/s41586-022-04599-z

[2] Plastic-eating enzyme could eliminate billions of tons of landfill waste。 Retrieved Apr 27th， 2022 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/950900

本文来自药明康德内容APP制作团队

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