在一项前所未有的科学突破中，英国爱丁堡大学的研究人员证明，经过基因改造的**大肠杆菌（Escherichia coli）**可以将塑料废弃物转化为对乙酰氨基酚——世界上最常用的止痛药之一。这一发现于2025年6月发表在《自然化学》杂志上，结合了生物技术和环境化学，重新定义了废弃物管理和药物生产中的可持续性。
从PET瓶到止痛药
该过程始于将PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）分解为对苯二甲酸（TPA）。PET是一种常见于塑料瓶中的材料。随后，TPA被喂给经过基因重编程的大肠杆菌菌株，这些菌株能够执行一种此前从未在活细胞中观察到的Lossen重排反应，从而生成对氨基苯甲酸（PABA），这是对乙酰氨基酚的关键前体。
接下来，科学家们将来自真菌和土壤细菌的基因整合到大肠杆菌中，使其能够将PABA转化为对乙酰氨基酚。整个过程不到24小时即可完成，纯度达到90%-92%，在室温下运行且排放的二氧化碳极少，远优于传统的石油化工制造工艺。
双重环境效益
减少塑料污染：每年有超过3.5亿吨的PET被丢弃到垃圾填埋场或海洋中。这项技术提供了一种升级回收的解决方案——为废弃物赋予价值，而不仅仅是简单地回收或降解它。
可持续药物生产：目前，对乙酰氨基酚是从石油衍生的苯合成而来的，这一过程具有较高的环境足迹。这种生物技术方法将基因工程与绿色化学相结合，显著减少了对环境的影响。
技术与商业挑战
尽管前景广阔，但这项技术仍处于实验阶段。PET降解步骤仍需优化，以应对工业规模下的混合塑料废弃物处理问题。此外，将所有步骤——塑料分解、细菌发酵和下游纯化——整合到一个连续的工业流程中，仍然面临技术和监管上的障碍。
此外，制药级别的生产需要严格的安全部署，并符合国际质量标准，同时还需要进行全面的生命周期评估，以评估其真正的环境影响。
展望未来
尽管工业化实施可能还需要数年时间，但这一发现标志着一个重要的里程碑：这是首次有活体生物在不使用有毒催化剂的情况下，大规模执行非天然化学转化。
在英国工程与物理科学研究委员会（EPSRC）、阿斯利康（AstraZeneca）以及爱丁堡创新公司（Edinburgh Innovations）的支持下，研究团队已经在探索这种方法在其他塑料和药物中的应用。
这种合成生物学与绿色化学的结合可能会开启一个新时代：将污染转化为治愈的力量——一次一个塑料瓶。
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