该报告以 PUR 和 PET 两种聚酯型塑料为研究对象，建立了基于荧光分子探针的液滴微流控高通量筛选平台，分离鉴定了包涵 20 余株真菌、细菌的塑料降解微生物资源；利用多组学 联用技术、基因探矿技术以及现代分析化学技术，鉴定了两种塑料微生物代谢的关键中间产物和关键基因，初步探索了其微生物降解机制； 通过结合域修饰、糖基化修饰、关键位点设计、多酶级联催化等技术，对 PET 塑料解聚关键酶 LCC 和 PETase 进行催化功能强化，并设计了基于信号肽增强子强化的胞外分泌表达系统，实现了疏水性蛋白的 高效重组制备；建立了基于温度调控的 PET 塑料预处理工艺，在 5 L 体系实现了 PET 杂色瓶片的酶法解聚，12 h 内解聚效率达到 90%以 上；以恶臭假单胞菌为底盘细胞，利用合成生物学技术设计 PET 解聚单体乙二醇和对苯二甲酸向乙二醇酸、芳香族化合物、鼠李糖脂、PHA 等高值化合物的基因路线，为以废弃塑料资源为原料“降塑再 造”合成高值产品的绿色生物制造提供基础。

随着传统石油基塑料垃圾难以降解所带来的环境污染问题日益严峻，发展可化学回收的新型绿色高分子迫在眉睫 1。传统聚合反应 通常具有较大的热力学驱动力且键能强，使其易于聚合而难以解聚。为了实现低能耗的聚合物循环回收，设计基于动态共价键的近平聚合 -解聚体系是行之有效的方式 2-6。本次报告将聚焦基于氨基酸的单体设计、可控聚合及相应聚合物的降解再生与循环回收 7-8。

世界合成高分子材料年消耗超过 5 亿吨，是事关国民经济健康发展和国家安全的大宗基础材料，目前面临着难以持续发展和环境负荷过高的重大挑战。我国的材料领域未来的发展方向是：积极应对塑料污染，要牢固树立新发展理念，有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，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，规范塑料废弃物回收利用，建立健全各环节管理制度，有力有 序有效治理塑料污染。环境友好高分子材料是材料科学领域的研究热点，具有很高的学 术价值和广泛的应用前景。聚乳酸是世界公认的 21 世纪最具发展前景的可降解高分子材料，其生产步骤多，工艺复杂，涉及化学和化工 技术范围广，是世界各国竞相研发的热点。陈学思研究员课题组通过分子序列、晶体结构和纳米颗粒表界面结构设计，获得了高性能聚乳酸材料，在分子水平上构建了与生物体机能有机融合的新型生物可降 解高分子材料，提出了聚乳酸类生物可降解高分子材料的制备新方法。有望为我国的可持续发展做出贡献。

效仿自然界中生物大分子，通过构建“单体？聚合物”的高效聚合-解聚循环，实现合成高分子材料的可持续循环利用，具有节能减排和环境保护双重意义 1-3。由二氧化碳与环氧烷烃交替共聚合成降解性 聚碳酸酯是一类绿色聚合过程。聚碳酸酯的降解方式主要有碱性水解、 链端反咬生成热力学更稳定的五元环状碳酸酯，以及完全降解为环氧 烷烃单体和二氧化碳等三种。通过化学手段，将生物质糠醛高效转化为 1-功能化-3,4-环氧吡咯啉，选用双核金属催化剂实现单体在温和条件下与二氧化碳的高选择性交替共聚，发现该类聚合物可在高温下选 择性降解为环氧烷烃和二氧化碳，温度是此聚合/解聚可逆过程的开关 4,5。选用立构规整性催化剂还可实现此类单体与二氧化碳、酸酐等 的立体选择性共聚合，制备出系列具有结晶性的聚碳酸酯和脂肪族聚 酯新材料。在此基础上，还探讨了单体环大小对二氧化碳基聚碳酸酯可循环“解聚-聚合”性质的影响规律 6。

脂肪族聚酯，包括聚乙交酯（PGA）、聚乳酸（PLA）、乙交酯-丙交 酯共聚物（PLGA）、聚己内酯（PCL）和聚羟基脂肪酸酯（PHAs）等，被公认是一类具有优异的生物相容性和可降解性且环境友好的绿色高分子材料。例如，PGA作为结构最简单的脂肪族聚酯，具有优异的 生物相容性和可降解性，其降解产物乙醇酸本身就是机体代谢的中间产物，最终都能排出体外。目前，脂肪族聚酯材料的降解/解聚以及 回收分离机制还不完全清晰，准确理解降解/解聚机理对于发展新型 可降解高分子具有重要的意义。单一分子量且结构精确的聚酯是准确 研究结构与性能关系的理想模型，可作为材料研究的“基因”。因此，精准合成结构精确的单一分子量脂肪族聚酯高分子对于准确研究高分子结构与性能关系以及发展新型高分子材料具有重要的学术研究价值。报告人近年来利用高效的羟基-羧基酯化缩合反应等构建单一分子量生物可循环/降解脂肪族聚酯[1-2]（图1），并初步探讨了该类精 密结构高分子在可持续高分子研究方面的巨大潜力。