塑料是現(xiàn)代社會(huì)的重要材料之一，每年產(chǎn)量約4.6億噸，預(yù)計(jì)2060年產(chǎn)量將達(dá)到約12.3億噸。然而，自1950年以來，已產(chǎn)生的塑料垃圾總量超過63億噸，相信水生環(huán)境中已累積超過1.4億噸塑料垃圾。近年來，微塑料污染的嚴(yán)重性日益顯現(xiàn)，不僅對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成威脅，而且還通過抑制海洋浮游生物的活動(dòng)而加劇全球變暖，而海洋浮游生物在降低地球二氧化碳濃度方面發(fā)揮著重要作用。

KAIST院長(zhǎng)Kwang-Hyung Lee于12月11日宣布，化學(xué)與生物分子工程系杰出教授Sang Yup Lee領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)表了一篇題為“利用微生物可持續(xù)生產(chǎn)和降解塑料”的論文，該論文涵蓋了塑料的最新技術(shù)利用微生物以環(huán)保的方式生產(chǎn)塑料和加工廢塑料。

隨著國(guó)際社會(huì)為解決這一塑料問題做出各種努力，包括175個(gè)國(guó)家參與締結(jié)一項(xiàng)具有法律約束力的協(xié)議，目標(biāo)是到2024年結(jié)束塑料污染。正在開發(fā)各種可持續(xù)塑料生產(chǎn)和加工技術(shù)，其中，利用微生物的生物技術(shù)備受關(guān)注。

微生物具有自然產(chǎn)生或分解某些化合物的能力，并且通過代謝工程和酶工程等生物技術(shù)最大限度地發(fā)揮這種能力，以可再生生物質(zhì)資源代替化石原料生產(chǎn)塑料并分解廢塑料。

因此，研究小組全面分析了用于塑料可持續(xù)生產(chǎn)和分解的最新微生物技術(shù)，并介紹了它們?nèi)绾螢榻鉀Q塑料問題做出實(shí)際貢獻(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，他們提出了實(shí)現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的局限性、前景和研究方向。

用于各種塑料的基于微生物的技術(shù)范圍廣泛，從廣泛使用的合成塑料(例如聚乙烯(PE))到有前途的生物塑料(例如源自微生物的天然聚合物(聚羥基脂肪酸酯(PHA))，這些聚合物在自然環(huán)境中可完全生物降解，并且不會(huì)造成危險(xiǎn)。微塑料的產(chǎn)生。還討論了商業(yè)化狀況和最新技術(shù)。此外，還介紹了利用微生物及其酶分解這些塑料的技術(shù)以及分解后將其轉(zhuǎn)化為其他有用化合物的升級(jí)回收技術(shù)，凸顯了利用微生物技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力和潛力。

第一作者、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院化學(xué)與生物分子工程系研究助理教授 So Young Choi 表示：“未來，我們將能夠輕松地在我們周圍找到利用微生物制成的環(huán)保塑料。”杰出教授 Sang Yup Lee 表示：“塑料可以變得更加可持續(xù)。負(fù)責(zé)任地使用塑料對(duì)保護(hù)環(huán)境、通過新型塑料產(chǎn)業(yè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義，我們期待微生物代謝工程技術(shù)性能的提升。”

該論文于11月30日發(fā)表在《Nature Microbiology》網(wǎng)絡(luò)版上。