塑料也許是最讓人驕傲又令人糾結的發明之一。這些輕便、結實、造價低廉的東西給人類帶來了極大的便利，卻也製造了幾乎同樣大的麻煩。2010年，光是192個沿海國家和地區產生的塑料垃圾就多達2.75億噸。大量難以降解的塑料垃圾，正在對環境和其他生物帶來不可磨滅的影響。
科學家們一直在思考人們能爲解決白色污染做些什麼。生物學家們把目光投向了能力強大“分解者”：微生物們能像分解枯枝敗葉一樣消滅塑料嗎?最近，日本京都工藝纖維大學(Kyoto Institute of Technology)的科學家小田耕平(Kohei Oda)課題組發現了一種相當有潛質的微生物。他們的研究論文[1]近日發表在最新一期的《科學》雜誌上。
負責進行生物降解工作的主要羣體是微生物，對它們來說，降解的主要目的是“填飽肚子”。種類繁多的微生物攜帶各式各樣的酶類，幫助它們從其他生物不需要的東西中獲得能量和營養。然而，白色污染卻是一個例外。許多常見的塑料是烴類在相當嚴格的條件下聚合的產物，它們的化學結構對於自然界來說是個新鮮玩意兒。怎麼“吃掉”它們，也是讓微生物們很發愁的事。站在這個意義上說，你平時棄若敝屣的塑料袋，可是不折不扣的“科技結晶”。
要想找到可能“吃”塑料的細菌，不是一件容易的事。小田耕平的策略是：從塑料污染物密集的地區找找看。要知道，人餓急了可是什麼都能吃。想在那些被白色污染佔領的地帶生存，微生物也得相應地演化出一套本事吧?爲此，研究者從一個塑料瓶回收點收集了250份被聚對苯二甲酸乙二酯(PET，塑料瓶的主要成分)污染的樣本，包括廢水、土壤等等。然後，他們將這些樣本與低密度PET薄膜混合在一起，試圖篩選出能以PET爲主要碳源的微生物。
之後，第46號培養瓶裏，研究者滿心期待的事情發生了。
在這個培養瓶中的PET薄膜上，一個微生物羣落正在逐漸滋長。顯微鏡觀察顯示，這是一個由細菌、原生動物和酵母樣細胞組成的“太歲”。隨着進一步分離培養，他們得到了利用這塊PET薄膜爲羣落輸送影響的幕後功臣：Ideonella sakaiensis。這是一種革蘭氏陰性的β-變形菌，具有降解PET薄膜的能力。它們附着的PET薄膜，在顯微鏡上出現大量的空洞。
爲什麼它們能夠分解PET薄膜?進一步的生化分析顯示，當這些細菌黏附在塑料薄膜上的時候，它們能夠分解一種被稱爲PET降解酶的蛋白質將PET降解，再將降解後的產物運入體內進一步“消化”，最終轉化爲乙二醇和對苯二甲酸——這兩種結構相對簡單的有機物，就是它們的營養來源了。而對於人類來說，乙二醇和對苯二甲酸是有用的工業原料，即使處理起來，也比處理讓人頭疼的塑料垃圾簡單得多。
儘管看起來，利用I. sakaiensis來降解PET似乎是很美好的事情。但情況可並沒有那麼簡單。在小田耕平的實驗中，I. sakaiensis完全降解一塊小小的塑料薄膜需要六週的時間，這可算不上高效省時。對於科學家來說，這項研究最有價值的地方在於它告訴人們，自然界中酶類的演化速度可能比人類想象的要快。PET誕生至今不過短短70年，而自然界似乎早已有了應對之策。這些酶類究竟是怎樣出現的?人們的活動對它們施加了多大影響?要回答這些問題，人們可能需要從PET降解酶的結構和機制入手。而另一方面，如果我們能夠妥善利用Ideonella sakaiensis，並高效地處理和回收它們的產物，那麼也許，在白色污染造成更嚴重的後果之前，我們手裏又多了一張能打的牌。
