塑料污染是21世紀面臨最緊迫的環(huán)境污染問題之一。目前，人們通常使用焚燒和掩埋等方式處理塑料廢棄物，但上述方法可能帶來進一步的環(huán)境污染問題。因此，從源頭上生產(chǎn)可降解塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料，被認為是解決塑料污染問題的終極方案。聚乳酸（Polylactic Acid, PLA）是目前最理想的代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料的候選可降解聚合物。
近日，上海交通大學研究團隊在《Green Chemistry》雜志上，在線發(fā)表了題為“Direct carbon capture for production of high-performance biodegradable plastics by cyanobacterial cell factory”的研究論文。該團隊使用合成生物學技術開發(fā)了新一代可降解塑料PLA的“負碳”生產(chǎn)技術，即在光驅動藍細菌平臺上使用代謝工程和高密度培養(yǎng)的組合策略，在國際上首次以二氧化碳為原料，一步實現(xiàn)了PLA的生物合成。該研究一方面解決了碳流重定向問題，在二氧化碳進入細胞后，使碳最終流向PLA；另一方面攻克了藍細菌本身生長密度和速度的局限，將藍細菌的細胞密度提升了10倍，其產(chǎn)生的PLA濃度高達108.0 mg/L。
綜上，該研究開創(chuàng)了以非糧原料為基礎的新一代PLA工業(yè)生產(chǎn)的技術思路，不僅可解決塑料污染、生物制造的非糧原料替代問題，還在合成PLA的過程中直接捕獲二氧化碳，助力“碳中和”“碳達峰”，具備經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多重效益。
