“活体塑料”可自毁：科学家打造可在六天内完全降解的新材料

团队还制造了可穿戴的塑料电极，作为“活体塑料”早期应用处景的演示样品。这一电极在应用阶段表示正常，在实验触发降解后则在两周内完全分化，为将来开辟可在服役期停止后主动消掉的电子器件供给了可能。

团队聚焦于所谓“活体塑料”——在塑料资估中直接植入具有特定功能的微生物或酶，使材料在须要时“被唤醒”，启动降解过程。一些微生物可以或许产生将长链聚合物切割为小片段的酶，而塑料本身就是聚合物，是以研究人员假想经由过程将这些微生物或酶引入材料实现“在材料内部完成拆解”。

与此前多依附单一酶降解塑料的做法不合，该团队经由过程合成生物学手段，工程化改革了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），使其可以持续产生两种具有协同感化的聚合物降解酶。个中一种酶会在长链聚合物上随机切割，将其分化成较小片段，另一种则从这些片段的链端持续剪切，直至将其彻底拆解为单体建筑单位。

在材料制备过程中，研究人员将处于休眠状况的枯草芽孢杆菌孢子与聚己内酯（PCL）混淆，这是一种常见于 3D 打印和部特别科缝线中的聚合物。得出的“活体塑料”在机械机能上与通俗聚己内酯薄膜邻近，知足必定的构造和应用需求，同时又在内部躲藏着可被激活的降解体系。

实验中，当研究人员向资估中参加养分培养基并加热至 50 摄氏度阁下时，本来休眠的孢子被激活，开端产生前述两种酶。在这一前提下，塑料在六天内被完全分化为其根本建筑单位，不产生可检测的微塑料颗粒，显示出协同酶体系在控制降解路径和末尾产品方面的优势。

研究揭橥于《ACS 应用高分子材料》（ACS Applied Polymer Materials），由戴卓君等科研人员主导。戴卓君指出，传统塑料可以在情况中存在几个世纪，而很多应用处景（如包装）仅需短期应用，“这促使我们思虑：可否在材料的生命过程中直接植入可控降解功能？”

研究人员下一步筹划，将触发前提拓展至水情况，使孢子可以在水体中被激活，这一假想正针对大年夜量塑料污染最终流入江河湖海的实际情况。固然本次工作聚焦于聚己内酯这一单一聚合物，但作者指出，雷同的思路有望被推广到其他类型塑料，尤其是广泛用于一次性产品的材料。

该研究由中国国度重点研发筹划、深圳市医学研究基金、国度天然科学基金、广东省出色青年基金及深圳市科技筹划等项目赞助。相干论文题为《由工程化微生物群体编程的可降解活体塑料》（Degradable Living Plastics Programmed by Engineered Microbial Consortia），于 2026 年 4 月 9 日在线揭橥。