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微生物作為地球上最古老、最豐富的生命形式之一，正悄然掀起一場(chǎng)綠色革命。它們中的大多數(shù)，攜帶著一種獨(dú)特的“脂肪”——聚羥基脂肪酸酯(PHA)，這種物質(zhì)不僅以其對(duì)地球環(huán)境的友好性著稱，更展現(xiàn)出從日常用品到高科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的巨大潛力。
近日，由清華大學(xué)教授陳國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)成果轉(zhuǎn)化的微構(gòu)工場(chǎng)聚羥基脂肪酸酯(PHA)產(chǎn)品，獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的正式認(rèn)證。這不僅打開了進(jìn)入美國(guó)食品可接觸用品市場(chǎng)乃至全球市場(chǎng)的大門，也為解決白色污染問(wèn)題提供了新的替代方案，可替代現(xiàn)有如飲品杯、塑料食品包裝、吸管、餐具、紙塑等傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品。
陳國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的科研之路，始于對(duì)中國(guó)艾丁湖特殊環(huán)境中嗜鹽菌的深入探索。在這片高鹽、高堿的極端環(huán)境中，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一群能夠合成并高效積累PHA的微生物。這些嗜鹽菌不僅能夠在惡劣條件下生存繁衍，還因其獨(dú)特的耐受性，在特定環(huán)境中免受其他微生物的侵?jǐn)_，為PHA的工業(yè)化生產(chǎn)提供了得天獨(dú)厚的條件。
在過(guò)去二十年的不懈努力下，陳國(guó)強(qiáng)領(lǐng)銜的清華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，成功開發(fā)了一系列基于嗜鹽菌的分子生物學(xué)操作工具。這些工具如同精密的手術(shù)刀，精準(zhǔn)地改造了嗜鹽菌的代謝途徑和形態(tài)，極大地提升了PHA的積累能力。如今，嗜鹽菌已成為PHA工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的杰出平臺(tái)，為綠色材料的規(guī)模化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“我們研發(fā)的PHA材料，采用嗜鹽菌作為底盤細(xì)菌，生產(chǎn)過(guò)程綠色低碳。”陳國(guó)強(qiáng)教授介紹道，“更重要的是，PHA作為一種天然可降解材料，能夠在短時(shí)間內(nèi)被自然環(huán)境中的微生物完全消耗，降解效率是傳統(tǒng)塑料的100倍，也不會(huì)在人體內(nèi)產(chǎn)生‘微塑料’危害”。
生物材料行業(yè)是以生物資源為原料，通過(guò)生物技術(shù)和工程技術(shù)制備的一種新型材料產(chǎn)業(yè)。生物材料的特點(diǎn)是資源可再生、環(huán)保性能好、降解性強(qiáng)，可以應(yīng)用于醫(yī)療器械、食品包裝、紡織品、建筑材料等多個(gè)領(lǐng)域。生物材料可以減少對(duì)化石能源的依賴，同時(shí)也有望解決傳統(tǒng)塑料垃圾帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。
