针对塑料污染，北京市鼎石学校的学生利用合成生物学知识设计出了一款可直接降解塑料瓶并能散发香气的垃圾桶。近日，这支由11位学生组成的Keystone小组，与学校另一支设计出能“贴”到体内、有望治疗关节炎的“膏药”的学生团队，在生物学界一项顶级赛事——国际基因工程机器大赛(iGEM)中双双获得金奖。
常见塑料瓶的主要物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。有研究发现，枝叶堆肥角质酶(LCC)是目前最有效降解PET的酶。“但LCC本身没有生命，也无法自我复制。如果想要生产LCC就必须通过某种生物，我们选择了大肠杆菌。LCC会在大肠杆菌的体内生成，之后我们用高温击碎大肠杆菌释放LCC来降解塑料。因为它们是活的微生物，酶可以不停地被分泌，塑料也就可以源源不断地被降解。”Keystone队长黄勃尊介绍了垃圾桶降解塑料的原理。
而垃圾桶散发香味，也是通过设计大肠杆菌与其他细菌互相作用合成与生产出一种其实我们并不陌生的香味分子——在洗发水中就有的芳樟醇。此外，垃圾桶还包括粉碎机、电源和分解器等部分。粉碎机可将PET塑料切成较小的碎片，以确保有效降解。
参加iGEM比赛，不仅要有过硬的生物学知识，还需要计算机建模、设计等一系列知识技能及实践能力。Keystone成员刘今雨表示，在启动项目时，他们就想到鼎石无塑料的倡议，并受北京垃圾分类政策的启发，希望制造一款可以直接降解塑料瓶的垃圾桶，为解决环境问题做贡献。
按照他们的设想，这些垃圾桶将主要用于距离市区较远的自然景区及山区等废弃物管理基础设施短缺的区域。为此，在设计中，队员们还将地理因素也考虑在内，将太阳能电池板作为垃圾桶的能量来源，并对其开口进行了防动物设计。
“合成生物学正在改变着我们的生活。很期待我们设计的垃圾桶能应用于商业中。”队员表示。
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