部分细菌进化出“吃塑料”本领
一项新研究发现,部分海洋细菌正在进化,能够分解最常见的塑料之一 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。科学家识别出一种名为 M5基序 的基因序列,它编码了分解塑料的关键酶。虽然这种基因在近80%的海水样本中被发现,显示出微生物降解塑料的潜力广泛存在,但这并不能解决根本问题。微生物进化的速度远远跟不上人类生产和丢弃塑料的速度,因此,减少塑料生产和消费仍然是应对塑料污染危机的核心。
细菌的进化新技能
传统上,塑料难以被自然分解,因为细菌和真菌尚未进化出分解它们的能力。然而,最新研究表明,这种情况可能正在改变。
- 目标塑料: 科学家发现,海洋细菌开始产生能够分解 PET 的酶,这是一种广泛用于瓶子和包装的塑料。
- 关键基因: 研究人员利用人工智能,从海洋细菌的基因信息中识别出一种名为 M5基序 的基因模式。
- 功能识别: 这个 M5 基序就像一个“指纹”,可以准确识别出真正能分解PET塑料的酶(称为 PETases),将它们与功能相似但无效的酶区分开来。
“M5基序的发现帮助我们理解这些酶是如何从其他降解碳氢化合物的酶进化而来的。”
广泛存在但速度有限
这一发现为利用生物技术进行塑料回收带来了希望,但现实情况依然严峻。
研究显示,M5基序存在于近 80% 的测试水样中,表明细菌进化出“吃”塑料的能力具有广泛潜力。这些能产生功能性PETase的细菌主要分布在两个区域:
- 水下 3200至6500英尺 的深处。
- 塑料污染严重的海洋表面。
尽管微生物正在适应我们制造的塑料垃圾,但这个过程的速度远远无法跟上问题的严重性。
问题的真正规模
自1950年以来,已有超过 1.5亿吨 的塑料垃圾进入海洋。微生物的进化速度不可能追上人类生产和消费塑料的速度。
“即使我们今天完全停止生产——这当然不会发生——生物圈中仍有 80亿吨 大大小小的塑料垃圾在循环。”
此外,与塑料相关的健康问题每年给全球带来约 1.5万亿美元 的经济损失。因此,虽然细菌的进化提供了一线希望,但最根本的解决方案仍然是 限制全球新塑料的生产。