我國是塑料生產(chǎn)和使用大國，多種塑料產(chǎn)品產(chǎn)量均居世界首位。不規(guī)范生產(chǎn)、使用塑料制品和回收處置塑料廢棄物，會(huì)造成能源資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，加大資源環(huán)境壓力。積極應(yīng)對(duì)塑料污染，事關(guān)人民群眾健康，事關(guān)我國生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展。當(dāng)前塑料垃圾回收以物理回收和化學(xué)回收為主，但存在過程復(fù)雜、回收和預(yù)處理成本高、回收產(chǎn)物為降級(jí)利用等缺點(diǎn)。生物解聚回收是利用微生物/酶將塑料解聚為寡聚體或單體后被重新利用，其反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生二次污染、回收產(chǎn)物為升級(jí)再造等優(yōu)點(diǎn)為塑料廢棄物回收處置提供了新的方向。聚氨酯塑料(Polyurethane
plastics,PUR)是一類產(chǎn)品形態(tài)多樣的多用途合成聚合材料，廣泛應(yīng)用于建筑施工、汽車工業(yè)和醫(yī)療器械等領(lǐng)域，是當(dāng)今世界上第6大合成材料工業(yè)體系。PUR由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣、配方靈活、產(chǎn)品形式眾多、高疏水性等特性增加了該類塑料的生物降解與高值利用難度。
近日，南京工業(yè)大學(xué)生工學(xué)院姜岷教授作為中歐國際合作MIX-UP項(xiàng)目的中方負(fù)責(zé)人，協(xié)同歐方團(tuán)隊(duì)在高影響期刊《Biotechnology
Advances》聯(lián)合發(fā)表了題為“Biodegradation and up-cycling of polyurethanes: Progress,
challenges, and prospects” (DOI: 10.1016/j.biotechadv.
2021.107730)的前瞻性綜述。該文章從PUR降解微生物及酶的篩選技術(shù)、PUR降解微生物和酶的作用機(jī)制、PUR生物降解評(píng)估方法體系及生物法回收PUR的“升級(jí)循環(huán)”(UP-Cycling)等角度闡述了PUR生物降解與高值化利用領(lǐng)域的最新進(jìn)展以及面臨的挑戰(zhàn)和未來的前景。該論文是對(duì)MIX-UP項(xiàng)目“降塑再造”理念的具體注解，為發(fā)展低碳、綠色、循環(huán)的生物經(jīng)濟(jì)提供了技術(shù)指引。博士生劉嘉唯為論文第一作者，周杰副教授、董維亮教授與格賴夫斯瓦爾德大學(xué)韋韌教授為共同通訊作者，南京工業(yè)大學(xué)為第一單位，德國亞琛工業(yè)大學(xué)Lars
Blank教授等為論文的撰寫和修改提供了寶貴的意見。該期刊最新發(fā)布的影響因子為10.744，屬于中科院分區(qū)中工程技術(shù)類一區(qū)Top期刊(5 /
275位)。該工作得到了國家自然科學(xué)基金國際合作與交流項(xiàng)目(31961133017)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)(2019YFA0905500)的資助。
姜岷教授團(tuán)隊(duì)長期致力于低品味碳資源生物轉(zhuǎn)化的研究工作，建立了廢塑料、木質(zhì)纖維素等環(huán)境廢棄碳資源高效生物降解與轉(zhuǎn)化的研究體系。MIX-UP項(xiàng)目為中方姜岷教授和歐方Lars
Blank教授聯(lián)合牽頭申報(bào)并獲2019年度國家自然科學(xué)基金組織間合作項(xiàng)目NSFC-EU項(xiàng)目(中歐)支持的高強(qiáng)度組織間合作研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目的實(shí)施將為實(shí)現(xiàn)廢塑料的生物降解與高值化利用提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐，與歐方的合作交流將促進(jìn)我國在生物技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，擴(kuò)大我國科技的國際地位和影響。
