当某些细菌遇到困难时，它们会形成孢子，能够抵御最恶劣的环境。现在，科学家们利用这一事实生产出了能生物降解的"活塑料"--但只能在特定条件下降解。孢子是某些类型细菌的一种休眠形式，通常在养分供应不足时出现。

研究人员通过对孢子进行工程改造，使其产生伯克霍尔德氏菌脂肪酶，从而开发出 "活塑料"(图片由 SIAT 提供）

它们有一层坚硬的外膜保护，可以在高温、高压、干燥和腐蚀性化学物质中生存。这使它们成为所有生命形式中抵抗力最强的一种。它们能够在数年甚至数百年的时间里保持不活动状态，只有在适当的环境暗示下才会重新活跃起来。

更妙的是，一些细菌还能分解塑料垃圾，防止其在环境中持续存在。现在，中国科学院的科学家们提取了这种细菌的孢子，并将其嵌入固体塑料中。

在戴卓君教授的领导下，研究人员创造了一种经基因工程改造的枯草芽孢杆菌，它能分泌一种被称为脂肪酶BC的塑料降解酶。在受到重金属离子的压力后，这些微生物会形成孢子。然后将这些孢子与 PCL（聚己内酯）塑料珠子混合，然后将混合物熔化并挤出，形成固体塑料碎片。

测试表明，这种"活塑料"在日常使用中的性能与普通 PCL 相似。然而，当在塑料表面施加某种酶时，它会侵蚀材料表面，并使包裹在其中的孢子复活。复活后的细菌又开始分泌脂肪酶 BC，在六到七天内将塑料完全降解。

将塑料制成堆肥后，孢子还能重新萌发。放在土壤中的材料样本在 25 到 30 天内就会彻底降解。

值得注意的是，随着时间的推移，即使是普通 PCL 也会发生生物降解，只不过需要更长的时间。事实上，科学家们能够将孢子融入聚乙烯等不可生物降解的塑料中，然后通过研磨塑料使孢子恢复到分泌脂肪酶-BC 的状态。

要确定这些活体塑料在多大程度上会被酶降解，还需要进一步的研究。尽管如此，加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组已经制造出了孢子载体热塑性聚氨酯（TPU），这种材料与传统的热塑性聚氨酯不同，在被丢弃到垃圾填埋场后就会降解。

有关这项研究的论文最近发表在《自然-化学生物学》杂志上。

来源：中国科学院深圳先进技术研究院