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每年都会从水瓶之类的产品中产生数亿吨的不可降解的PET塑料垃圾，但是新设计的“超级酶”可以帮助解决该问题。 早在2018年，日本科学家就发现了一种对PET塑料具有天然喜好的细菌。这为解决一些最常见的粗料污染形式带来了一种低成本的解决方案，现在，科学家们已将此细菌用作新设计的“超级酶”的一种基础，该酶可以将塑料废物的消化速度提高六倍。 这种细菌被称为Ideonella sakaiensis，是京都理工学院的科学家在几年前发现的。这种细菌表现出将PET吞噬并分解为自用能量的卓远能力。PET塑料是被用来制造大多数瓶子的材料，而且每年生产数亿吨，研究小组很高兴地发现这种可以在几周内解决这种塑料垃圾的细菌。 经过研究，发现该细菌是通过体内的一对酶起作用的，其中一种酶称为PETase，可以使该细菌的分解速度加快约20％。现在，同一个研究小组已成功地将其与该细菌体内另一种酶MHETase结合使用，以进一步提高消化率。 科学家首先利用同步加速器研究酶的原子结构，该同步加速器使用的X射线束比太阳的亮度高100亿倍。这就像一个显微镜，使团队能够解决其3D结构，并利用观察结果来设计两种酶之间的连接。简单地将两种酶结合在一起，消化塑料的速度就会提高一倍，但是在它们之间设计特殊的连接，就会产生一种“超级酶”，这种酶又能将塑料的降解速度提高三倍。 Portsmouth大学的教授约翰·麦基汉（John McGeehan）说：“我们第一轮的实验表明它们确实可以更好地协同工作，因此我们决定尝试以物理方式将它们链接起来，就像用一根绳子将两个吃豆人连接起来一样。我们很高兴地看到，我们的新嵌合酶比自然进化的独立酶快三倍消化速度，为进一步改善开辟了新途径。” 就像它的前辈一样，新的超级酶在消化PET塑料时，它会将材料恢复到其原始的结构形态，这意味着该技术可以成为无限循环的一部分。原始的酶不能足够快地完成这一过程，导致全球每年产生的塑料垃圾不能够完全被降解，因此，生产出一种可量产且能将降解速度提升6倍的“超级酶”就显得格外的重要。 |
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