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2025-11-06
阿卜杜拉国王科技大学的科学家宣布了一项突破性发现，深海微生物进化出一种能消化PET塑料的特殊酶（PETase）。PET全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种常见的热塑性聚酯，广泛用于制造饮料瓶、食品容器、合成纤维和工程塑料等产品。
研究的核心突破在于识别出了一个名为“M5基序”的关键结构特征。海洋生态学家卡洛斯·杜阿尔特解释说，M5基序就像一个“分子指纹”，能够精准判断一种PETase酶是否具备高效降解PET塑料的活性。在此之前，科学家虽于2016年在日本发现了能依靠塑料生存的细菌，但这种适应性是否在广阔的海洋中普遍存在一直是个未解之谜。M5基序的发现为筛选功能性塑料降解酶提供了可靠的生物标记。
研究团队结合了人工智能建模、基因筛选和实验室实验来验证这一发现。结果证实，携带完整M5基序的海洋细菌确实能够高效分解PET塑料样本。基因活性图谱进一步显示，编码这种高效PETase的基因在全球海洋中表现出高度活跃，尤其是在塑料污染严重的区域。这表明这些酶是从其他碳氢化合物降解酶进化而来，帮助微生物在营养匮乏的深海环境中将塑料作为新的碳源加以利用。
为了评估这种“食塑”能力在全球的分布情况，研究人员分析了从全球不同地点采集的400多个海洋样本。结果显示，在近80%的样本水中都发现了带有M5基序的功能性PETase，其分布范围从充满碎片的表层环流一直延伸到近2000米下的贫瘠深海。
尽管这一发现令人振奋，但杜阿尔特警告称，依靠自然界的清理速度来拯救海洋还远远不够。他强调，当塑料沉入深海时，其对海洋生物和人类消费者的危害已经造成，这一自然过程的速度远追不上污染的速度。不过，这项发现为陆地上的塑料回收带来了新希望。M5基序提供了一份“蓝图”，揭示了在真实环境中起作用的关键结构。科学家可以借鉴深海细菌演化出的这些高效模型，在实验室中进行优化，从而设计出能用于工业化处理厂甚至未来家庭场景下的高效降解酶，加速闭环回收进程。
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