科學家運用機器學習致 24 小時內分解塑膠

Plastic Bottle

今日,塑膠依然是廣泛應用於人類日常生活的材料,然而這些材料由於難以自然分解,嚴重影響環境。現在有科學家利用機器學習的方式,開發出一種酶能夠在一週內將 51 種未經處理的 PET (聚對苯二甲酸乙二酯,廣泛應用於寶特瓶) 產品完全降解,某些實驗中甚至可以在 24 小時內完成。

Plastic Bottle

可用來降解 PET 的酶實際上在 2016 年就於日本發現,那是一種由大阪堺菌所製造出來的水解酶,被稱為 PETase (PET 酶)。不過德州大學奧斯汀分校的研究團隊表示,這種酶在常溫環境與不同的 pH 值範圍內無法有效分解 PET,且對於未經處理的塑料垃圾也難以分解。

對此,團隊開發出一種機器學習模型,能夠預測 PETase 突變所具備的特性,並以此模型來打造出一種全新的酶 FAST-PETase,能夠在攝氏 30 至 50 度與不同 pH 值的環境下運作,且能在一週內幾乎完全分解 51 種未經處理的 PET 產品。

不僅如此,FAST-PETase 可以將 PET 產品分解成原始單體,而一旦有了原始單體,就可以再構築出新的塑料,無需使用額外的石油資源。

團隊現已將相關資訊發表於《自然》科學期刊。

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