每年全球生产超3.5亿吨塑料，其中大量PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）材料最终成为垃圾填埋场或海洋污染物。爱丁堡大学的研究团队提出革命性解决方案——通过基因工程改造大肠杆菌，将PET转化为常用止痛药成分对乙酰氨基酚（即扑热息痛）。
这项发表于《自然·化学》的研究显示，经改造的菌株能将降解后的PET转化为对苯二甲酸，通过独特的生物代谢途径完成洛森重排反应，最终生成重要药物中间体对氨基苯甲酸（PABA）。研究人员从土壤细菌和蘑菇中引入特定基因，使微生物具备将PABA转化为最终药物分子的能力。该工艺在常温下进行，24小时内转化率超过92%，碳排放几乎为零。
传统对乙酰氨基酚生产依赖石油衍生的苯环结构，炼制过程产生大量温室气体。"这项突破证明塑料垃圾不仅是环境威胁，更可成为高附加值产品的原料来源"，项目负责人Stephen Wallace教授指出。与阿斯利康合作开展的商业化研究显示，该技术不仅能减少化石原料依赖，更可能改变制药工业的原料供应模式。
研究核心突破在于生物兼容化学领域的创新。洛森重排这一1872年发现的化学反应首次在生物体内实现，团队发现细菌内部的磷酸盐可作为天然催化剂，克服了传统反应所需强碱环境和金属催化剂对细胞的毒性问题。通过基因工程构建的"微生物工厂"完全摆脱了化学溶剂依赖，实现了从塑料降解物到药物分子的全流程生物合成。
尽管该技术尚处于实验室阶段，但其展现的可持续生产潜力已引起广泛关注。爱丁堡创新中心负责人Ian Hatch指出："合成生物学正在重塑我们对化石资源的依赖，推动建立循环经济体系。"未来该技术或拓展至抗生素、化妆品等其他医疗健康产品的生产，为解决全球塑料危机和药品制造碳排放提供双重解决方案。
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