塑料给人类的生活带来了极大的便利，然而由此产生的白色污染问题也让人头疼不已。让生物，特别是各种微生物来降解塑料，是人们一直以来梦寐以求的治理白色污染的途径，然而合成塑料通常并不合生物的”胃口”，因此这一领域一旦取得新的进展，经常会引起广泛的关注，例如去年中美科学家联手发现黄粉虫能够以塑料为食，就成了轰动一时的大新闻。
最近，科学家们又发现了一种降解塑料的细菌，它偏爱的“食物“是聚对苯二甲酸乙二醇酯，也就是俗称的PET。你或许觉得这个名字很陌生，但实际上它在生活中”出镜“机会很多，可乐瓶、矿泉水瓶等都是由PET做的。
如果你在塑料容器上发现一个三角形的循环利用标志中间有数字1，就意味着这种容器是用PET做的。而PET制成纤维就是大名鼎鼎的涤纶了。PET优点很多，其中一个优点是稳定性好，经久耐用，不过这同时意味着，它可以长久地留在环境中，成为噩梦一般的白色污染。
那么如何找到能降解PET的微生物呢？来自日本的科学家决定到有废弃PET出没的地方，像什么废水啊、垃圾填埋场啊、塑料回收站啊这种地方去找找看。这听上去像是碰运气，但这些科学家还真装上了大运：发现了一种能够以结晶度比较低的PET为食的细菌。这种细菌属于艾德昂菌属(Ideonella)此前从未报道过的种类，研究人员将它命名为Ideonella sakaiensis.
那么这种细菌是靠什么消化PET的？研究人员发现，有两种酶比较关键。其中一种名为PETase的酶能够把PET长长的分子链条打断，变成PET两种单体之一对苯二甲酸（另一种是乙二醇）的衍生物。而另一种名为MHETase的酶接过“接力棒“，把这种衍生物变成对苯二甲酸。
随后这些单体在其他酶的参与下被进一步转化，最终被细菌利用。虽然此前人们也发现过能够降解PET的酶，但是PETase这种酶更好用，效率比某些之前报道的酶要高上几十甚至上百倍。
有趣的事，研究人员遍寻已知微生物的”档案“，发现虽然这种新发现的细菌中参与降解PET的某些酶在别的细菌中也有发现，但能够提供类似“一条龙服务”的还真没发现。
这样看来，这种能够以PET为食的细菌或许真的是在遍布PET的垃圾堆中进化出来的。PET被开发出来也就是七十多年的时间，对人类来说非常短暂，但对于细菌来说或许已经是相当漫长的时间了。
此前人们发现，草脱净这种除草剂投入使用才四十年时间，细菌就进化出能将它降解的酶，所以在类似的时间内进化出能够降解PET的酶不是不可能。一些天然存在于自然界的高分子材料具有和PET类似但更加容易被分解的结构，而许多细菌也具有能够降解的酶。
研究人员推测，或许某些基因变异让这些酶威力更为强大，能够消化PET.。这样看来，关于这种细菌的后续研究一定会揭示出更有趣的事实。而且我们可以通过基因工程，将与PET降解有关的基因引入到其他微生物中去。
介绍完激动人心的发现，下面该给各位读者泼点冷水，说说这项研究的不足和局限。最大的问题恐怕在于这种细菌降解PET的速度极慢，在30摄氏度的条件下，一小块PET薄膜需要六个星期才能降解完。指望靠这种速度去降解海量的白色污染恐怕是不太现实。
另外，目前研究人员的一个共识是，用生物降解塑料并不是单纯让塑料消失，“眼不见心不烦“就好，而是必须要将塑料分解成对环境无毒无害且能够被生物再利用的物质，如果降解的产物有毒，那还不如不降解。
去年轰动一时的黄粉虫降解塑料那项研究，被黄粉虫吃下的聚苯乙烯只有50%能被黄粉虫利用。而此次根据作者提供的数据，被降解的PET薄膜有75%被细菌利用，最终变成二氧化碳，这个数字应该说相当不错，但恐怕还需要进一步研究。
事实上，PET是可以被回收再利用的塑料，特别是用于制造饮料瓶的PET，已经有相当比例被回收。即便在未来我们发现更多能够降解塑料的生物，回收与降解并重恐怕仍将是消除白色污染的最佳途径。因此，与其等待这种新发现的细菌来帮助我们降解塑料，还不如从现在其就行动起来，将喝完的饮料瓶送到塑料回收点去吧。
作者：魏昕宇；科学公园主编，高分子科学与工程专业博士。
