今天我們隨手一扔的塑料瓶，即使數百年之後仍會屹立於大地之上。不斷堆積的（de）塑料已然造成極其（qí）嚴重的汙染問題，對（duì）生態造成的破壞觸目驚心（xīn），比如海（hǎi）洋（yáng）中的許多生物正因它們（men）的存在而麵臨死亡威（wēi）脅。

近年來，科學家發現了能真正（zhèng）以塑料為食的菌株，通過運用蛋白質工程（chéng）和蛋白質進化等方式，不斷對這些菌株進行改進以提高它們的運作效率。

塑料是一種複雜且不溶於水（shuǐ）的聚合物，有著很長的重複的分子鏈（liàn）。這些長分（fèn）子（zǐ）鏈的強度使塑料成（chéng）為一種十分耐用的材料，需要很長的時間才能被自然降解。如果可以將它們分解成更小的可溶性化學單元，那麽就可以通過收集和回收這些基礎單（dān）元（yuán）在閉（bì）環係（xì）統中形成新（xīn）的塑（sù）料。

2016年，日（rì）本科學家測試了（le）來自塑料瓶回收廠的不同細菌，發現Ideonella sakaiensis 201-F6可以消化用於（yú）製（zhì）造一（yī）次性飲料瓶的（de）塑料——PET(聚對苯（běn）二甲酸乙二醇酯)。這種細菌能分泌一種被稱為PETase的酶，而這種（zhǒng）酶能斷開PET中的（de）特定化學鍵(酯（zhǐ）類（lèi）)，留下的那些較小的分子會被細菌吸（xī）收，並將分子中的碳作為食物來源。

盡管我們（men）也知道之前還有其他（tā）的細菌酶也可以緩慢地消化（huà）PET，但新的酶顯然似乎（hū）是專門為這項工作而生的。它能更快更有效地對塑料進行分解，具有（yǒu）用於生物循環的潛能。

因此，好幾個（gè）研究團隊一直試圖（tú）通過研究PETase的結構來了（le）解它（tā）的工作（zuò）原理。在過去一年中，來自中（zhōng）國、韓國、英國，美國和巴西的團（tuán）隊都發表了高分辨率下酶的結構及相關機製分析（xī）的論文。這些論文顯示（shì），執行化學消化的（de）那部（bù）分PETase蛋白會與PET的表麵結合，並在30℃時運作，使其能在生物反（fǎn）應器中回收（shōu）利用。盡管如此，在生物反應器中使用細菌酶對（duì）塑料進行分解再回收利用的想法，仍是一件知易（yì）行難的事（shì）。塑料的物理（lǐ）特性讓它們並不容易與酶發生相互作用。
用於製作飲料瓶的PET具有一種半結晶結構，因（yīn）此塑料分子非常緊密地堆積在一起，讓酶難以接觸。最新的研究表明，改進過的酶很可能具有非常強的功效，因為參與反應的那部分分子具（jù）有很強的接觸能（néng）力，能夠直擊即便（biàn）是被遮蔽起來的（de）PET分子。

想（xiǎng）要通過人為方式改造酶以讓其具有高於自然狀態（tài）時所具有的工作效率，其實（shí）是件不（bú）太尋常的事。或許這一研究成（chéng）果反映的一個事實——為了生存，細菌在最近進化出（chū）了用PETase對付人（rén）造（zào）塑料的本（běn）領。或許科學家可以通過工程優化PETase的形式（shì）來超越自然進化。但這也存在一個令人擔心的問題：雖然生物反應器中使用的任何改良過的細菌都可能受到高度（dù）控製，但它進化成可以降解和消耗塑料的這一能力或許意味著——我們如此依賴的塑料或許並沒有（yǒu）我們想象中的那麽耐用。

如果自然（rán）界存在更多的可以吃塑料的細菌，那麽那些原本（běn）設計來保持多年的塑料產（chǎn）品或建築結構就將受到威脅（xié）。到（dào）那時，為了防止（zhǐ）塑料產品被（bèi）饑（jī）餓的微生物（wù）汙染，塑料行業將麵臨嚴（yán）峻挑戰。

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