香港城市大学能源及环境学院王怀民研究员：合成生物学驱动的塑料降解与转化

报告题目：合成生物学驱动的塑料降解与转化

报告时间：2026年4月30日（星期四）10：00

报告地点：大学城校区生物学院B6-207会议室

报  告 人：王怀民（香港城市大学能源及环境学院） 

报告人简介：

王怀民博士现任香港城市大学能源及环境学院研究员，长期从事合成生物学、蛋白质工程、生物制造及废弃物资源化研究。其研究聚焦于塑料与有机废弃物生物转化、生物燃料与高附加值生物产品开发，并致力于结合人工智能与自动化技术解决环境与健康相关问题，推动可持续生物经济发展。王博士曾在美国德州大学奥斯汀分校、德州农工大学及香港理工大学开展博士后研究，具备国际化科研经验。迄今发表期刊论文30余篇、书籍章节2章，Google Scholar 引用超过2100次，h-index 为23。其研究成果曾获日内瓦国际发明展金奖及银奖，并参与多项香港、内地、美国及欧盟合作科研项目。报告摘要：

聚烯烃作为最广泛使用的塑料，其分子由稳固的碳碳键长链构成，导致其活化和断键难度极大。尽管近年来有一些聚乙烯降解的报道，例如2022年发表的两篇与昆虫消化系统相关的论文(Nat. Commun. 2022.13:5360以及Nat. Commun. 2022.13:5568) 指出，昆虫肠道菌和昆虫唾液中的酶对聚氯乙烯和聚乙烯具有降解作用。然而，这两篇论文的结论在近期被同行质疑(Nat. Commun. 2024.15:8501)，其酶水解实验结果无法复现。近期送审Science的聚乙烯降解预印本论文(bioRxiv. 2025.02.27.640435)，也没有支持聚乙烯降解的实质证据，进一步凸显了聚乙烯生物降解酶挖掘工作的艰巨性。

为了攻克这一难题，课题组从塑料污染严重的环境样本中采集了多种微生物菌群，通过连续的富集筛选，最终成功分离出一株能够利用未经任何预处理的低密度聚烯烃膜作为唯一碳源生长的菌株。针对获得的菌株，利用多种差异表达的实验设计，得出潜在的聚乙烯降解酶文库，克隆并纯化重组蛋白，全面测试了单酶水解、多酶水解、单酶顺序水解、多酶顺序水解、酶预处理+菌、酶+菌共培养等条件，最终筛选出具有实质降解效果的酶系，确定了聚烯烃降解机理。同时，我们对八十多种不同来源的聚烯烃材料在单菌培养和酶水解条件下进行了全面而系统的验证实验，进一步夯实了降解机理的可靠性及降解效果的普适性。