塑料的发明极大地便利了我们的日常生活。但是，大规模塑料垃圾的产生以及不当的塑料处理方式，使塑料垃圾（也就是白色污染）成为当下最严峻的环境问题之一。
塑料垃圾问题之所以难以解决，主要是石油基塑料在自然界中需要上百年才能降解，这给土壤和环境造成了污染。要想从源头解决“白色污染”，应该用可降解塑料，如用聚乳酸（PLA）代替石油基塑料。
为了加快可降解塑料的降解速度，我国科学家发明了一种“活”塑料，通过对微生物进行基因编辑，使其产生具备耐受极端环境能力的芽孢，在特定条件下分泌塑料降解酶，并通过塑料加工方法将芽孢包埋在塑料基质中。
在日常环境中，芽孢保持休眠状态，塑料保持稳定的使用性能，只有在特定条件下（如表面侵蚀、堆肥），塑料中的芽孢才会被激活并启动降解程序，完成塑料的完全降解。
有一类生物来源的高分子聚合物，自然界中存在能够快速降解它们的微生物和酶，可以在不到一年的时间内自然降解这些聚合物，它们被称为“可降解塑料”，如聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚羟基脂肪酸（PHA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚碳酸酯（PCL）等。
目前，使用可降解塑料代替石油基塑料，已经成为国内外的发展趋势，例如超市有偿提供的可降解塑料袋、餐饮行业的可降解塑料吸管，以及医院做手术用的可降解手术缝线（不需要拆线）等。
要想提高可降解塑料的降解速度，就要增加降解酶的数量。将降解酶放到塑料中，在塑料被废弃的时候自动释放出降解酶，提高降解速度。不过，如何把降解酶保存到塑料中，并保证平时使用时不降解，废弃时才启动降解呢？科研工作者们想到了细菌的一个特殊结构——芽孢。
自然界通过亿万年的演化，使诸多微生物进化出了抵抗恶劣环境条件的能力。当不再适合生物生存和繁殖的极端环境到来时，细菌就会转变成芽孢的形式，这种转变可以让细菌获得超强的抵御能力。芽孢可以忍受极端的干燥、温度和压力，而这些极端环境恰好存在于塑料加工的环境中。
因此，中国科学院深圳先进技术研究院戴卓君团队提出，通过合成生物学方法改造枯草芽孢杆菌，将可控分泌塑料降解酶（洋葱霍尔德菌脂肪酶，Lipase BC）的基因线路导入枯草芽孢杆菌，并在二价锰离子的环境中，迫使枯草芽孢杆菌“休眠”，形成芽孢形态。
产生的芽孢同样带有编辑的基因线路，并且相比于细菌还具备了针对高温、高压、有机溶剂和干燥的耐受性。研究团队通过将基因工程改造的芽孢溶液与聚碳酸酯（PCL）塑料母粒直接混合，通过高温熔融挤出或者有机溶剂方法制备了一系列含有芽孢的塑料。
在物理性能方面的各项测试中，“活”塑料与普通塑料（PCL）在屈服强度、应力极限、最大形变量和熔点等参数上均没有显著区别。在不需要任何其他外源制剂的加入下，土壤环境中，“活”塑料能够在25天-30天内被完全降解，而传统可降解塑料（PCL）则需要55天左右才能被降解至肉眼不可见。
为了验证系统的普适性，研究人员继续尝试了其他的塑料体系，将芽孢与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸（PHA）以及聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等聚合材料进行混合加工，制备了相应的“活”塑料。
研究人员还将“活”塑料置于常见的碳酸饮料环境中浸泡2个月，在没有外界作用的情况下，“活”塑料能够保持稳定的外形，说明活体塑料能够像传统塑料一样正常使用，只有在它们被破坏或被废弃时，才会启动降解程序。这项研究为新型可生物降解塑料的开发提供了新的视角和方法，有望助力解决当下的塑料污染困境。
结语
“活”塑料的发明为解决塑料垃圾（白色污染）这一全球性难题提供了新的思路和解决方案。通过生物工程技术，科学家们成功地将微生物的自然进化优势与现代材料科学相结合，创造出一种能够在特定条件下自主降解的塑料。这一创新成果不仅在理论上展示了可持续发展的可能性，也在实践中为减少塑料垃圾的环境影响带来了切实的希望。
然而，“活”塑料的推广和应用仍需克服诸多挑战，包括生产成本、技术成熟度以及大规模应用的社会接受度等问题。只有在科技进步与政策引导的双重推动下，这一新型材料才能真正走向市场，成为应对“白色污染”的利器。
未来，我们期待更多这方面的科技创新，从源头上减少塑料污染，实现人与自然和谐共生。让我们共同努力，为保护地球环境贡献力量。
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