塑料循环经济的未来：微生物技术的应用与前景
在当今时代，塑料的普遍使用和废弃带来的环境问题正受到全球关注。这种轻便、廉价且多功能的材料自20世纪初以来就广泛用于各种产品中，从包装材料到建筑材料，几乎无处不在。随着全球人口的增长和消费模式的变化，塑料的需求呈指数级增长。但与此同时，塑料垃圾的积累对环境造成了巨大的威胁，尤其是对海洋生态系统。微塑料，这些微小的塑料颗粒，已经遍布全球的水域，甚至出现在遥远的北极冰川中。它们不仅对海洋生物造成伤害，也通过食物链影响到人类。因此，开发新的塑料生产和回收技术变得迫在眉睫，以减少对环境的影响并实现更可持续的生产消费模式。
塑料是现代社会中重要的材料之一，每年生产约4.6亿吨，预计到2060年产量将达到约12.3亿吨。然而，自1950年以来，已经产生了超过63亿吨的塑料垃圾，相信水生环境中累积了超过1.4亿吨的塑料垃圾。最近，微塑料污染的严重性已经显现，不仅对海洋生态系统和人类健康构成风险，还通过抑制海洋浮游生物的活动而加剧全球变暖，而浮游生物在降低地球二氧化碳浓度方面起着重要作用。
KAIST于12月11日宣布，化学与生物分子工程系杰出教授Sang Yup Lee领导的研究团队发表了一篇名为“利用微生物可持续生产和降解塑料”的论文，介绍了使用微生物以环保方式生产塑料和处理废塑料的最新技术。该研究于11月30日发表在《Nature Microbiology》网络版上。
国际社会正在采取各种努力解决塑料问题，包括175个国家参与达成具有法律约束力的协议，目标是到2024年结束塑料污染。正在开发各种可持续的塑料生产和处理技术，其中利用微生物的生物技术备受关注。
微生物具有自然产生或分解某些化合物的能力，通过代谢工程和酶工程等生物技术，可以最大限度地利用这种能力，以可再生生物质资源代替化石原料生产塑料并分解废塑料。
研究团队全面分析了可持续生产和分解塑料的最新微生物技术，并介绍了它们如何实际解决塑料问题。在此基础上，他们提出了实现塑料循环经济技术的局限性、前景和研究方向。
微生物技术可用于各种塑料，从广泛使用的合成塑料（例如聚乙烯（PE））到有前途的生物塑料（例如源自微生物的天然聚合物（聚羟基脂肪酸酯（PHA）），这些聚合物在自然环境中可完全生物降解，并且不会造成危险。还讨论了商业化状况和最新技术。此外，还介绍了使用微生物及其酶分解这些塑料的技术以及将其分解后转化为其他有用化合物的升级技术，凸显了利用微生物技术的竞争力和潜力。
