在限塑令周年之际，人民日报发表《有力有序有效治理塑料污染》文章，为限塑令迈上新台阶送上厚礼。此文关键点有：
1、突出源头治理：抓住塑料制品生产使用的重点领域和重要环节，针对社会反映强烈的突出问题，分类提出管理要求。
2、强调三个有力：从国家出台升级版“限塑令”到各地积极跟进制定本地化政策，有力有序有效治理塑料污染成为下一阶段的任务重点。
3、实现“三可”替代：积极推广可循环易回收可降解替代产品，增加绿色产品供给，是一个重要手段，同时也要规范塑料废弃物回收利用，努力形成更加完善的循环经济系统。
4、防止“一刀切”：推进“限塑”不能超越自身发展阶段，不能“一刀切”，要兼顾可行性，把握好生态环境保护与生活便利的平衡点。
5、导向“三共”格局：小小塑料袋，呼唤治理大智慧。建立健全各环节管理制度，形成共建共治共享的治理格局，一定能为治理塑料污染、建设人与自然和谐共生的现代化贡献力量。
上述五个关键点均反映在12月18日至19日的全国发展和改革工作会议精神中，因为会议再次明确：持续推进塑料污染全链条治理是2021年的工作重点。这是国家发改委深入学习贯彻中央经济工作会议精神，保持经济平稳健康可持续发展所做出的重要决策。
值得借鉴的是，在欧盟循环经济战略中，塑料污染的治理是非常重要的一个环节，塑料战略作为迈向循环经济的一项重要举措，欧盟定义了四大优先领域：1）提升塑料循环再利用的质量和经济性；2）减少塑料垃圾产生和随意丢弃；3）通过污染治理来推动投资与创新；4）在应对气候变化、环境污染治理、循环经济转型领域建立领先优势，并期望能引领全球行动。根据该战略，到2030年，欧盟市场上的所有塑料包装将全部是可重复使用/可循环利用的，并且不会变为无管理的塑料垃圾。这一战略与我国强调全链条治理和突出源头治理、强调三个有力、实现“三可”替代、防止“一刀切”、导向“三共”格局，技术导向完全一致。
塑料污染治理既涉及白色污染防治，又涉及公众健康保障，是一个影响千家万户生活便利的课题，又是涉及从山顶到海洋全部塑料残留物有效治理的难题，下列四个必须是塑料替代品合格替代的条件：
1）必须保障使用功能不降低；
2）必须实现供应成本不增加；
3）必须提供环境影响后评估；
4）必须遵循减污降碳新要求。
以上四点是全链条治理塑料污染，全生命周期管理的基本点，因为没有这四方面的创新突破，就不可能为政府决策提供技术经济可行性论证、生态环境影响后评估报告，减污降碳示范验收。这就需要尽快实现跨界合作，实现三个导向，即：目标导向，以生态环境保护目标为导向；问题导向，以塑料污染优先问题的解决为导向；结果导向，以最终替代产品可循环、可回收、可降解且成本可接受为导向，实现塑料生产、生活使用、生态保护三个领域的同步创新。即使是比较成熟的PLA产品，也应补足全生命周期评价数据，即使被人诟病的PE材料，更应探讨材料革命创新，最终都应通过生态环境正负面影响评估。现在许多中字头协会、学会都在酝酿成立塑料污染治理专委会和政产学研合作平台，推出全生命周期评价标准、创新各类塑料污染防治产品，形成科技成果标准化、标准化引领产业化的新格局。这是响应有力有序有效治理塑料污染的积极行动。
引自夏青说绿。
目 录
一、特别关注：人民时评《有力有序有效治理塑料污染》
二、政策学习：限塑令是塑料污染全链条治理令
三、动向关注：替代产品并非“可降解”一条路径
四、趣味杂谈：治理塑料污染的潜在创新
在限塑令周年之际，人民日报发表《有力有序有效治理塑料污染》文章，为限塑令迈上新台阶送上厚礼。此文关键点有：
1、强化源头治理：
“抓住塑料制品生产使用的重点领域和重要环节，针对社会反映强烈的突出问题，分类提出管理要求。”
2、强调三个有力
“从国家出台升级版“限塑令”到各地积极跟进制定本地化政策，有力有序有效治理塑料污染成为下一阶段的任务重点。”
3、突出“三可”替代
“积极推广可循环易回收可降解替代产品，增加绿色产品供给，是一个重要手段，同时也要规范塑料废弃物回收利用，努力形成更加完善的循环经济系统。”
4、防止“一刀切”
推进“限塑”不能超越自身发展阶段，不能“一刀切”，要兼顾可行性，把握好生态环境保护与生活便利的平衡点。
5、导向“三共”格局
小小塑料袋，呼唤治理大智慧。建立健全各环节管理制度，形成共建共治共享的治理格局，一定能为治理塑料污染、建设人与自然和谐共生的现代化贡献力量。
人民时评全文如下：
强化源头治理，抓住塑料制品生产使用的重点领域和重要环节，针对社会反映强烈的突出问题，分类提出管理要求
一年前，国家发展改革委、生态环境部发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。据统计，目前已有广东、江苏等20多个省份发布本地新版“限塑令”，还有广州等城市出台了更为严格的“禁塑令”。不可降解塑料袋、一次性塑料餐具等塑料制品将逐步减少直至被禁止使用，成为大势所趋。
我国一直高度重视塑料垃圾的环境影响，早在2008年6月，我国就开始明令推动“限塑”，通过提高使用成本的方式减少塑料制品使用量。党的十八大以来，我国从生态文明建设和高质量发展要求出发，进一步加强塑料污染治理，建立健全塑料制品长效管理机制，取得了有目共睹的成效。数据显示，我国塑料袋使用量年均增速稳步下降，已由2008年前一度超过20%下降为目前的3%以内。2008年至2016年，超市、商场的塑料购物袋使用量普遍减少2/3以上，累计减少塑料购物袋140万吨左右，相当于减排二氧化碳近3000万吨。
从实践来看，居民逐渐习惯塑料袋付费制度，同时，塑料袋替代产品推广应用存在不足，电商、快递、外卖等新业态蓬勃发展等诸多因素，导致旧有的“限塑”政策，已经逐渐进入到了效用递减的瓶颈期。在这样的背景下，中央全面深化改革委员会第十次会议审议通过《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，由国家发展改革委、生态环境部联合发布实施，为进一步治理塑料污染提供了新遵循、注入了新动力。
从国家出台升级版“限塑令”到各地积极跟进制定本地化政策，有力有序有效治理塑料污染成为下一阶段的任务重点。党的十九届五中全会明确提出到2035年基本实现社会主义现代化远景目标，其中就包括“生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现”。治理塑料污染，成为打赢污染防治攻坚战、改善生态环境质量的迫切要求。眼下，各地各部门都在推进新版“限塑令”的落地实施，治理塑料污染的力度应进一步加强。特别是围绕那些禁止、限制性规定，相关部门尤须加强执法和监管，严防不合格、不合规产品进入市场。比如，禁止使用不可降解一次性塑料吸管，禁止生产和销售一次性发泡塑料餐具、一次性塑料棉签等要求，理应尽早得到落实。同时要常态化开展执法检查和回头看，确保相应目标要求真正实现。
塑料污染不是一朝一夕形成的，治理起来也无法一蹴而就。突出重点，有序推进，是治理塑料污染的重要方法论。要强化源头治理，抓住塑料制品生产使用的重点领域和重要环节，针对社会反映强烈的突出问题，分类提出管理要求。积极推广可循环易回收可降解替代产品，增加绿色产品供给，是一个重要手段，同时也要规范塑料废弃物回收利用，努力形成更加完善的循环经济系统。各地区、各领域应综合考虑实际情况，合理确定实施路径，积极稳妥推进塑料污染治理工作。推进“限塑”不能超越自身发展阶段，不能“一刀切”，要兼顾可行性，把握好生态环境保护与生活便利的平衡点。
有力执行、有序推进，最终要落脚到有效实施上。政府要行动起来，做好引导与监管；企业要切实履行社会责任，走绿色发展之路；公众要积极参与，践行绿色生活方式。小小塑料袋，呼唤治理大智慧。建立健全各环节管理制度，形成共建共治共享的治理格局，一定能为治理塑料污染、建设人与自然和谐共生的现代化贡献力量。
12月18日至19日，深入学习贯彻中央经济工作会议精神 保持经济平稳健康可持续发展——全国发展和改革工作会议在京召开。会议再次明确：持续推进塑料污染全链条治理是2021年的工作重点。
自2020年1月16号国家发展和改革委员会生态环境部正式发布了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》（以下简称《限塑意见》），《限塑意见》一经发布全国积极响应，截止12月27日，全国已经有31个省市自治区发布塑料治理政策；行业部门也从不同角度出台文件，八部门《关于加快推进快递包装绿色转型的意见》（以下简称《绿色转型意见》）、商务部《商务领域一次性塑料制品使用、回收报告办法（试行）》（以下简称《报告办法》）。
我们可以发现：国家对塑料污染治理理解愈发深刻，从第一阶段可降解塑料热点，到避免塑料泄露、减量回收循环，持续推动塑料制品的生产、流通、使用、回收循环等多个环节进行全链条治理已经成为塑料污染治理核心举措。关于可降解替代推广，也越来越谨慎。
1、可降解替代绿色导向明确：减量、回收、循环
国家发改委、国家邮政局等八部门发布《关于加快推进快递包装绿色转型的意见》，要求强化快递包装绿色治理，加强电商和快递规范管理，增加绿色产品供给，培育循环包装新型模式，加快建立与绿色理念相适应的法律、标准和政策体系，推进快递包装“绿色革命”。这个文件恰逢其时的强调了四个导向，其一是强化标准作用，再次强调对标准实施效果评估；其二是政府综合监管、协同共治，发展“互联网+回收”新业态；其三是推进包装材料源头减量简化，提升可回收性能；其四是支持绿色创新，发展绿色信贷。包括推动重点地区逐步停止使用不可降解的塑料包装袋、一次性塑料编织袋，减少使用不可降解塑料胶带等，需要有完善科学的可降解标准规范引导、符合降解塑料替代产品技术经济可行性的最新提法。
2、可降解塑料不是替代方案优先选择
《意见》发布之初“替代循环一批”，推广可降解购物袋、生鲜产品可降解包装膜（袋）可降解塑料袋等替代产品。于此相比，近期出台的塑料污染治理政策，很多省市提出因地制宜的替代方案，绝大多数在罗列‘禁塑’后的相关替代品时，将可重复多次使用的竹篮子、布袋子放在前面，最后才是可降解制品。
浙江省《关于进一步加强塑料污染治理的实施办法》，优先推广使用环保布袋、纸袋、菜篮等非塑制品，最后才是可降解购物袋。
《云南省进一步加强塑料污染治理的实施方案》鼓励使用草绳等原生态环保材料捆绑包装农产品，推广使用环保布袋、纸袋、竹篮等非塑制品，最后是可降解购物袋。在香蕉等农产品种植过程中，鼓励使用纸袋等替代产品。推广使用符合相应行业标准的涤纶纤维、涤棉、棉麻帆布等材质的可循环集装袋，可循环集装袋循环使用次数不低于50次。
《西藏自治区关于进一步加强塑料污染治理的实施办法》中明确提出：在推动塑料产品禁止限制使用的同时，加大替代产品有效供给，避免“一禁了之”、“禁而不管”、“越禁越乱”。
《北京市塑料污染治理行动计划》（2020-2025年）中，对可降解替代方案更加谨慎！鼓励餐饮企业使用符合性能和食品安全要求的秸秆覆膜餐盒替代一次性塑料餐盒，使用符合相关卫生、安全标准的直饮杯、可重复使用的吸管等替代一次性塑料吸管，使用可重复利用的购物袋替代不可降解塑料袋，鼓励餐饮企业使用循环包装箱（盒）购置食材；鼓励各类展览、展会举办方绿色办展，使用可重复使用的布袋、纸袋等替代不可降解塑料袋。
3、“可降解塑料”需进行全生命周期环境影响评价
新疆《进一步加强塑料污染治理工作实施方案》加大可循环、可降解材料关键核心技术攻关和成果转化，提升替代材料和产品性能。以降解安全可控性、规模化应用经济性等为重点，开展技术验证和产品遴选。
河北省《关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》明确以降解安全可控性、规模化应用经济性等为重点，研发推广可降解农用地膜技术和产品。
甘肃省《关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》提出，以降解安全可控性、规模化应用经济性等为重点，支持农用地膜对土壤生态系统的结构影响及环境效应研究，开展可降解地膜等技术验证和产品遴选。
《北京市塑料污染治理行动计划》（2020-2025年）对可降解材料研发提出更明确、更具体的要求，即聚焦可降解关键核心技术材料、塑料废弃物及微塑料污染防治技术、塑料制品及替代材料全生命周期环境影响研究评价。
1、杭州鼓励循环使用“共享购物袋”替代
新华社杭州12月5日电（记者岳德亮）为了进一步加强塑料污染治理，杭州市发展改革委、市生态环境局等九部门决定开展不可降解塑料袋专项治理行动，倡导消费者重拎布袋子、重提菜篮子，鼓励循环使用“共享购物袋”。
杭州市发展改革委、市生态环境局等九部门近日印发的《杭州市关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》指出，全市有序实施商场、超市、农贸市场、书店、药店等重点场所以及餐饮外卖打包服务和各类展会活动不可降解塑料袋减量实施方案，倡导消费者重拎布袋子、重提菜篮子，鼓励采取自助扫码取袋、免租金、低押金等方式推广可循环使用的“共享购物袋”。同时，推广使用生鲜产品可降解包装膜（袋），建立农贸市场购物袋集中购销制度。
2、北京禁塑行动计划：餐饮业鼓励重复使用替代
从11月10日至12月9日，首都之窗网站和北京市发展改革委网站对《行动计划》（征求意见稿）进行了为期30天的公开征集意见。期间，个人、企业、行业协会、公益组织等社会各界积极建言。
意见建议普遍认为治理塑料污染对北京生态环境保护、生态文明建设具有重要意义；建议涉及行业领域广泛，包括餐饮、电商、外卖、学校、社区等，内容主要集中在一次性塑料制品的禁限措施上，充分体现了全社会对塑料污染治理工作的关注。
结合意见建议，行业管理部门逐条进行了研析，对《行动计划》进行了部分修改：
餐饮业塑料污染治理部分，考虑到餐饮企业咖啡搅拌棒库存消化和替代产品采购周期实际情况，将禁用不可降解一次性塑料咖啡搅拌棒的时间调整为2021年6月底，增加6个月的缓冲期；同时吸管替代措施增加可重复使用吸管，调整为鼓励餐饮企业“使用符合相关卫生、安全标准的直饮杯、可重复使用的吸管等替代一次性塑料吸管”。
文章引自：
发展北京公众号：《北京“限塑10条”正式出台，六大重点行业强化“减塑”》
3、全国部分餐饮店-替换品主要为纸吸管
很多餐饮连锁品牌、现制茶饮门店率先提出了相应的举措。早在2018年，星巴克便宣布不再提供塑料吸管，并且逐步将饮料的杯盖换成“鸭嘴盖”；喜茶和清华大学开展限塑合作，并从2019年6月起就在全国门店开始推行纸吸管，截至2020年6月，全国门店减少使用塑料吸管超过1100万根；奈雪的茶也减少塑料吸管的频次，目前已经消耗了大量纸吸管；麦当劳中国在放弃塑料吸管之余时，也在逐步推进纸质包装……
就习惯而言，目前一些连锁的大型餐饮企业已经开始行动起来，替代产品以纸吸管居多。
最先感受到改变的，自然是热衷于茶饮、咖啡的年轻消费者们。但在称颂各大品牌的“环保”理念的同时，消费者们对于限塑令下各茶饮更换为“纸吸管”这件事仍争议颇多，微博、小红书等社交媒体上更是一片“吐槽之声”。吐槽的点无外乎，纸吸管容易变软，且容易让吸上来的饮料也带有“纸味”。
不少消费者表示，不太清楚禁止使用塑料吸管的规定，但如果有好用的替代品，也可以接受。“支持禁用塑料吸管，但要有好的替代产品，纸吸管的使用体验太差了。”一些消费者表示。
文章引自：
废塑料新观察：“最严限塑令”进入倒计时！460亿根塑料吸管何去何从？
4、欧盟塑料战略
在欧盟循环经济战略中，塑料污染的治理是非常重要的一个环节，塑料战略作为迈向循环经济的一项重要举措，欧盟定义了四大优先领域：1）提升塑料循环再利用的质量和经济性；2）减少塑料垃圾产生和随意丢弃；3）通过污染治理来推动投资与创新；4）在应对气候变化、环境污染治理、循环经济转型领域建立领先优势，并期望能引领全球行动。根据该战略，到2030年，欧盟市场上的所有塑料包装将全部是可重复使用/可循环利用的，并且不会变为无管理的塑料垃圾。
文章引自《欧盟循环经济实践及其对中国的启示》
作者：常新杰 中国欧盟商会环境工作组主席
5、期待塑料污染治理新技术
塑料污染治理既涉及白色污染防治，又涉及公众健康保障，是一个影响千家万户生活便利的课题，又是涉及从山顶到海洋全部塑料残留物有效治理的难题，下列四个必须是塑料替代品合格替代的条件：
1）必须保障使用功能不降低
2）必须实现供应成本不增加
3）必须提供环境影响后评估
4）必须遵循减污降碳新要求
以上四点是全链条治理塑料污染，全生命周期管理的基本点，因为没有这四方面的创新突破，就不可能为政府决策提供技术经济可行性论证、生态环境影响后评估报告，减污降碳示范验收。这就需要尽快实现跨界合作，实现三个导向，即：目标导向，以生态环境保护目标为导向；问题导向，以塑料污染优先问题的解决为导向；结果导向，以最终替代产品可循环、可回收、可降解且成本可接受为导向，实现塑料生产、生活使用、生态保护三个领域的同步创新。即使是比较成熟的PLA产品，也应补足全生命周期评价数据，即使被人诟病的PE材料，更应探讨材料革命创新，最终都应通过生态环境正负面影响评估。现在许多中字头协会、学会都在酝酿成立塑料污染治理专委会和政产学研合作平台，推出全生命周期评价标准、创新各类塑料污染防治产品，形成科技成果标准化、标准化引领产业化的新格局。这是响应有力有序有效治理塑料污染的积极行动。
引自夏青说绿《人民日报为限塑令周年献厚礼》
1、Science：爱“吃”塑料的细菌
这里着重说下PET这种聚酯的生物降解进展。一方面是这种塑料的产量占世界上聚合物总产量的18%，高居第四，而且这种塑料常用于各种饮食包装，是最常见的生活垃圾。另一方面是因为酯键的生物降解过程相对来说比较容易，最近很是取得了一些进展。比如，2016年日本科学家发现了一种对PET 塑料有天然“食欲”的细菌（Ideonella sakaiensis），可以将PET作为其主要的碳源和能量来源（Science, 2016, 351, 1196-1199）。
本来，PET也可以通过化学方法水解成单体，但这个过程很慢，而且通常需要较高的温度和压力。在之前，已经发现真菌可以分解PET，但这种被小田和宫本的团队发现的细菌似乎比这些真菌更有效。而且令人惊讶的是，这种细菌在温和的30℃温度条件下就能够开始“大嚼”PET聚合物。研究人员发现，该细菌利用了一种称之为PETase的酶，将PET塑料降解为中间产物单（2-羟乙基）对苯二甲酸（MHET）；而另一种称为MHETase的酶，可以将MHET水解成单体对苯二甲酸和乙二醇。科学家们认为这种酶的机制有朝一日可以被用来修复被PET污染的环境，或回收制造塑料的原料。可惜的是这些细菌喜欢非晶的PET，而不是在实际产品中使用的结晶态PET；另外环境条件下降解缓慢，不太适于在工业上使用。
文章引自：
X- MOL 科学知识平台 《Science》：“吃”PET塑料的细菌
2、剑桥大学：爱“吃”塑料的虫子
近日，科学家又有了一个让人吓一跳的大发现：一种通常被用作鱼饵的毛毛虫居然天赋异禀：能降解聚乙烯！众所周知，很多塑料制品（尤其是塑料袋）都是由聚乙烯制成的——在欧洲，大约有40%的塑料制品是由聚乙烯制成的，全球每年使用的塑料袋更是以万亿计。这些东西好用是好用，但废弃后如何处理，则是让大伙儿都颇感棘手的一道难题。如今有了这种毛毛虫，人们似乎拿到了消灭这些垃圾的“终极武器”。
话说有一位名叫Federica Bertocchini的科学家，她供职于西班牙国家研究委员会（CSIC），除了搞科研，这位女士的一大爱好便是养蜂。有一天，Bertocchini打算把蜂巢好好收拾一下，就随手把清理出来的蜡虫丢到了一个很普通的购物袋里。然而，让她大吃一惊的是，这个塑料袋不知怎么地布满了大大小小的洞！
实验中，塑料袋的重量减轻了92毫克。图片来源：Current Biology
Bertocchini百思不得其解，为了对这种现象给出一个合理的解释，她和同事们设计了一个巧妙的实验。他们找来大约一百条蜡虫，然后把它们放到一个塑料袋中。仅仅40分钟后，袋子上就开始出现一个个的洞；12小时后，这个袋子的重量居然减轻了92毫克（研究结果近日发表在了Current Biology 上）。
自然状态下，聚乙烯制品不花上个几百年是无法降解掉的。2016年，曾有一项研究声称发现了一种能“吃”塑料的细菌（点击阅读详细），在该项研究中，那些细菌一天下来“消灭”掉了0.13毫克的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料——尽管不多，已经让不少科学家喜出望外了！与之相较，蜡虫的降解能力明显要高出一筹。
“如果这种化学过程可归因于某种酶，那么采用生物技术手段来个大规模生产应该是可行的。”论文第一作者、来自剑桥大学的Paolo Bombelli表示，“对于正为遍布于城乡街头的塑料废品而挠头的人类而言，这一发现可谓一大福音。”
下面来看一下蜡虫为何能啃下这块“硬骨头”。研究者们认为，非常有可能的是，蜡虫在啃食蜂蜡和塑料（这里指的是聚乙烯制品）的过程中打破了相似的化学键。Bertocchini说：“蜂蜡是一种聚合物，可以算得上是某种自然界的塑料，其化学结构与聚乙烯相差不多”——当然，在分子层面上，这里面所涉及的很多细节仍有待研究。
接下来，利用光谱分析法，研究者对蜡虫吃塑料时是如何打破化学键的具体情况进行了分析，结果发现，这些小家伙实际上是把聚乙烯分解成了乙二醇，留下了一堆“单体”分子。
为了进一步证明蜡虫并不是仅仅通过啃咬在塑料袋上留下了一个个洞，而是实实在在地打破了化学键，研究人员特地碾碎了一些蜡虫，并将其涂抹于聚乙烯塑料袋上，结果与活体蜡虫实验非常相似，袋子上也留下了一个个洞。
Bombelli给出了解释：“这种毛毛虫能够产生某种破化聚乙烯化学键的物质，或许是在其唾液腺中，也可能与其肠道内的共生细菌有关。我们后面将尝试阐明该降解反应的分子过程，看看能否分离出起作用的物质（或许是酶）。”
有人曾说：塑料也许是我们这颗星球上最让人骄傲又令人纠结的发明之一。这些轻便、结实、造价低廉的东西给人类带来了极大的便利，却也制造了几乎同样大的麻烦，正在给环境和其他生物带来深层次影响。如何彻底化解这场“白色污染”危机？答案或许就藏在这种小小的毛毛虫身上。
文章引自：
X-MOL科学知识平台：服不服？这种毛毛虫能吃掉塑料垃圾！
3、Nature：爱“吃”塑料的酶
尽管人们正在通过垃圾分类回收塑料制品，并利用机械法将塑料切割，再经过高温融化制成黑色的塑料原料或低级塑料纤维，但是效果有限，只有30%的PET材料被循环利用，而更多的是被焚烧、填埋处理，最终还是会“闯入”食物链和生态圈中。
垃圾分类宣传图。图片来源于网络
近几年，科学家们一直试图寻找生物降解PET的有效方法。比如2012年，大阪大学的Shigenori Kanaya等研究人员在堆肥中发现了一种角质酶，称之为LCC（leaf-branch compost cutinase）[3,4]，可以切断酯基，将PET分解为对苯二甲酸和乙二醇。不过LCC是微生物用来分解植物叶片上的蜡质保护膜，降解PET的速度仍然太低。考虑到地球上塑料污染规模惊人的巨大，他们“吃”塑料的速度，根本赶不上人类制造塑料的速度。
生物降解PET。图片来源：ACS Catal.
兵法有云，“知己知彼，百战不殆”。想要降解PET，就要先深刻地了解它。PET具有2种形态：结晶态和无序的非晶态，通过调整2种形态的比例，就可以改变塑料瓶材料的强度和性能。结晶态PET，结构过于稳定，酶难以“消化”；加热到65 °C条件下，PET开始软化，这使得酶更容易进入聚合物中，与酯基相互作用，然而在这个温度下，酶却逐渐失活。这个矛盾应该如何解决呢？
今年4月法国图卢兹大学Alain Marty等研究者以Nature 封面文章的形式报道了经过基因工程改进的角质酶LCC（leaf-branch compost cutinase），可以高效降解PET，而且降解产物可以重新作为合成PET的原料（Nature, 2020, 580, 216-219）。更让人高兴的是，这种技术很有希望进行商业化，Marty表示，“该工艺将于2021年在我们位于里昂附近的法国化学谷中心的示范工厂进行进一步的测试。”不过，这种回收策略在经济上的可行性很大程度上取决于石油的价格，油价越低，基于石化产品的塑料材料相对于再生塑料在价格上就更有竞争力。
另一种塑料的升级再利用策略，有些类似于木质纤维素生物技术基于玉米秸秆或小麦秸秆生产生物乙醇，即将塑料生物降解之后的单体产物用于另一生物催化过程以合成高价值的分子。这种策略一般需要偶联两个不同的生物催化步骤：第一步，塑料被生物降解产生单体，第二步，基于酶催化或微生物生物合成，这些单体被用于生产更高价值的分子。例如，Lars M. Blank自己的团队今年报道了一种PET的升级再利用生物方法（bioRxiv,2020, DOI:），他们将Pseudomonas putida直接生长于PET酶法降解所得的水解产物中，生产中等链长的聚羟基脂肪酸酯（PHA），他们还设计了另外一种基因工程P. putida 菌株，可基于PET酶降解产物生产用于合成新型PUR的单体。当然，这类技术如果希望实现工业化应用还需进一步简化并提高效率。比如，如果能够统一不同催化步骤的反应条件（例如温度、pH、缓冲液），就有可能使用微生物混合培养的方法实现一锅法。或者，第一步可以用现有技术代替，例如塑料热解，以提供液体热解产物作为第二步酶催化或微生物生物合成的原料。但无论如何，要尽量避免第一步中所得小分子原料的分离和纯化步骤。
PET的升级再利用策略。图片来源：bioRxiv
最后，在理想的塑料循环经济成功建立之前，作者提出了应对塑料污染危机的“6R”原则（rethink、refuse、reduce、reuse、recycle、replace）。虽然现在仅依靠酶或微生物等生物技术手段绝不可能去处理已经在环境中存在的数十亿吨塑料垃圾，但我们每个人都可以行动起来，改变生活方式，为解决塑料污染危机贡献力量。
文章引自：
X-MOL科学知识平台：Nat. Catal.评论：塑料的生物降解，还有很长的路要走
4、Science：真正解决塑料污染问题-“可回收”的生物塑料
人们意识到了塑料“白色污染”的问题，多国政府都在采取措施减少一次性塑料制品的生产和使用，也鼓励塑料制品的回收和循环再利用。科学家们也在寻找更“可持续”的塑料材料，虽然已经有大量的努力用于开发生物可降解塑料，比如聚乳酸，但这些材料的机械和热性能仍需改进，已降解或部分降解之后的物质也存在潜在的环境风险。有没有可能让塑料制品能够以高效率回收再利用，同时品质和物理化学性质不降低，从而形成一个可循环的闭环？美国“总统绿色化学挑战奖”获得者、科罗拉多州立大学（CSU）的华裔化学家Eugene Y.-X. Chen教授一直在思考和尝试解决这个问题。当前的塑料制品循环再利用工艺，大多是包括清洗、破碎、重熔等步骤的物理再加工过程，能覆盖的塑料种类有限，而且再加工过程往往伴随着塑料的品质降低。而聚乳酸等生物可降解塑料，也仅仅是“生物可降解”，降解产物很难回收再用于生产塑料制品。Eugene Y.-X. Chen教授团队设想，能否通过单体设计和反应条件选择，让塑料在容易实现的特定条件下降解成最初的单体原料再加以回收利用呢？2015年底，他们在Nature Chemistry 上发表了令人惊喜的研究成果——真正化学意义上“可回收”的生物塑料（Nat. Chem., 2016, 8, 42–49，）。使用生物质衍生化合物γ-丁内酯（GBL）为单体，在镧（La）金属催化剂存在和低温条件下实现单体的开环聚合，得到了线形与环状两种聚合产物，最高转化率高达90%。更重要的是，这种聚合物可以在加热条件下降解为GBL单体，实现降解循环利用。随后，他们还使用强有机碱为催化剂，同样完成了GBL的低温开环聚合，聚合物也一样可以热解为原始单体（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 4188-4193）。
基于γ-丁内酯的化学意义上“可回收”生物塑料。图片来源：Jing Tang / Chen lab / CSU
不过，这些生物塑料也存在一定问题，比如聚合反应要求低温环境，这限制了它的工业应用潜力；还比如所得聚合物耐热性一般、分子量较低、相对较软，各种性能尚无法与商用塑料材料相媲美。近日，Eugene Y.-X. Chen教授团队报道了最近进展，他们设计了一种在α和β位具有反式环稠合的γ-丁内酯衍生物作为单体，使用极少量的催化剂，可在室温、无溶剂条件下高效地发生聚合反应。生成的高分子量聚合物具有良好的热稳定性和结晶性，并且同样可以热解或化学法降解为原始单体，如此聚合-降解过程还可反复多次。相关论文发表在Science 杂志上，第一作者为Jian-Bo Zhu博士。(文\夏青 中国环境科学研究院原副院长兼总工程师)
文章引自：
X-MOL科学知识平台：Science：真正解决塑料污染问题，或从此文开始
