沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的科学家们宣布了一项突破性发现：深海微生物已进化出能够消化PET塑料的特殊酶（PETase）。研究聚焦于一个名为“M5基序”的关键结构特征，它能精准识别高效降解PET塑料的PETase酶。这一发现证实了在广阔海洋中，携带M5基序的细菌能够以塑料为食，并且这种能力在全球各大洋中广泛存在。研究结合了AI建模、基因筛选和实验验证，确认了M5基序作为筛选功能性塑料降解酶的生物标记。尽管这项发现为塑料回收带来了新希望，但科学家也警告，自然降解速度远追不上污染速度，仍需积极应对塑料污染。
🔬 **深海微生物的塑料消化能力：** 沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的研究团队发现，深海微生物已进化出能够高效降解PET塑料的特殊酶（PETase）。这项研究的核心是识别出一种名为“M5基序”的特定结构特征，它如同一个“分子指纹”，能够精确地指示一种PETase酶是否具备高效分解PET塑料的活性。这意味着，在塑料污染严重的海洋环境中，部分微生物已经能够将塑料作为碳源加以利用，这是一种重要的适应性进化。
🌐 **M5基序的全球分布及其意义：** 通过对全球400多个海洋样本的分析，研究发现近80%的样本水中都存在带有M5基序的功能性PETase，其分布范围极广，从表层到近2000米的深海均有发现。这一广泛分布表明，PETase酶及其降解PET塑料的能力在全球海洋中普遍存在。M5基序的发现为科学家提供了一个可靠的生物标记，能够用于筛选具有高效塑料降解功能的酶，为后续的生物技术应用奠定了基础。
💡 **自然降解的局限与回收前景：** 尽管深海微生物的“食塑”能力令人振奋，但研究者也强调，依赖自然界降解塑料的速度远远无法跟上污染的速度。塑料沉入深海后，其对生态系统和人类的危害已经产生。然而，这项发现为陆地上的塑料回收带来了新希望。M5基序提供的关键结构信息，可以作为“蓝图”供科学家在实验室中优化和设计更高效的降解酶，有望应用于工业化处理厂甚至家庭场景，从而加速塑料的闭环回收进程。
IT之家 11 月 5 日消息，科技媒体 ssbcrack 昨日（11 月 4 日）发布博文，报道称阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的科学家宣布突破性发现，深海微生物已进化出能消化 PET 塑料的特殊酶（PETase）。
IT之家注：PET 全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种常见的热塑性聚酯，俗称涤纶树脂，主要特点包括高强度、高透明度、良好的阻隔性和耐化学性。它广泛用于制造饮料瓶、食品容器、合成纤维（如涤纶）和工程塑料等产品，并可根据需要制成各种形状。
KAUST 研究的核心突破在于识别出了一个名为“M5 基序”的关键结构特征。研究联合负责人、海洋生态学家卡洛斯・杜阿尔特解释称，M5 基序就像一个“分子指纹”，能够精准判断一种 PETase 酶是否具备高效降解 PET 塑料的活性。
携带 M5 基序的 PETase 酶的细菌能够以塑料为食，这种特性如今已在全球各大洋中广泛存在。图片来源：2025 KAUST在此之前，科学家虽于 2016 年在日本发现了能依靠塑料生存的细菌，但这种适应性是否在广阔的海洋中普遍存在，一直是个未解之谜。而 M5 基序的发现，为筛选功能性塑料降解酶提供了可靠的生物标记。
为验证这一发现，研究团队结合了人工智能建模、基因筛选和实验室实验。结果证实，携带完整 M5 基序的海洋细菌确实能够高效分解 PET 塑料样本。
基因活性图谱进一步显示，编码这种高效 PETase 的基因在全球海洋中表现出高度活跃，尤其是在塑料污染严重的区域。这表明，这些酶是从其他碳氢化合物降解酶进化而来，帮助微生物在营养匮乏的深海环境中，将塑料作为新的碳源加以利用。
为了评估这种“食塑”能力在全球的分布情况，研究人员分析了从全球不同地点采集的 400 多个海洋样本。结果惊人地显示，在近 80% 的样本水中都发现了带有 M5 基序的功能性 PETase，其分布范围从充满碎片的表层环流一直延伸到近 2000 米下的贫瘠深海。
尽管这一发现令人振奋，但杜阿尔特同时警告称，依靠自然界的清理速度来拯救海洋还远远不够。他强调，当塑料沉入深海时，其对海洋生物和人类消费者的危害已经造成，这一自然过程的速度远追不上污染的速度。
不过，这项发现为陆地上的塑料回收带来了新希望。M5 基序提供了一份“蓝图”，揭示了在真实环境中起作用的关键结构。科学家可以借鉴深海细菌演化出的这些高效模型，在实验室中进行优化，从而设计出能用于工业化处理厂、甚至未来家庭场景下的高效降解酶，加速闭环回收进程。
IT之家附上参考地址
Intikhab Alam, Ramona Marasco, Afaque A Momin, Nojood Aalismail, Elisa Laiolo, Cecilia Martin, Isabel Sanz-Sáez, Begoña Baltá Foix, Elisabet L Sá, Allan Kamau, Francisco J Guzmán-Vega, Tahira Jamil, Silvia G Acinas, Josep M Gasol, Takashi Gojobori, Susana Agusti, Daniele Daffonchio, Stefan T Arold, Carlos M Duarte. Widespread distribution of bacteria containing PETases with a functional motif across global oceans. The ISME Journal, 2025; 19 (1) DOI: 10.1093/ismejo/wraf121
