张力群/姜文君团队聚焦于微塑料对农业与环境的影响这一前沿科学问题，全化学合成了由D型氨基酸组成的镜像塑料降解酶，展示了一类新型的不可生物降解的镜像酶用于降解微塑料污染的潜力，在塑料生物降解酶的工程改造和环境塑料污染物的原位降解领域取得了重要进展。该成果于近期发表在国际著名期刊Chem上。

塑料在世界范围内广泛使用，据估计全世界每年生产3.59亿吨塑料，其中有1.5亿~2亿吨未经回收积累在垃圾填埋场或自然环境中。微塑料是指粒径小于5 mm的塑料颗粒，由于难以降解和回收，已成为水、土壤等环境中的持久性污染物，严重威胁人类健康。已有研究表明微塑料能够被植物吸收，直接或间接影响植物的生长发育，降低植物抗病性水平。

由于塑料性质稳定，难以自然降解，利用高效的生物酶降解塑料污染是最具发展前景的解决途径。然而直接施用在环境中的降解酶会迅速被动植物及微生物分泌的蛋白酶降解，难以在自然条件下长期稳定地发挥降解塑料的功能，严重阻碍相关技术的实际应用。镜像酶是指利用化学方法合成的由D型氨基酸组成，在序列上与天然酶相同，在结构上与天然酶成镜像关系，在功能上遵循天然酶与底物互作关系的酶。由于大部分塑料为非手性分子，因此作为底物理论上可以同时被天然酶和镜像酶降解。而相较于天然酶，镜像酶本身不能被自然环境中的蛋白酶识别和降解，因此具有良好的稳定性，可以长期稳定存在并发挥功能。

基于此理论基础，研究团队克服了部分肽段难以合成及无法用于后续连接的问题，设计并合成了第一个由D型氨基酸组成的镜像塑料降解酶，并证明其能够像天然酶一样有效降解非手性的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料及其它非手性塑料。其次，研究还证明了该酶能够抵抗天然蛋白酶的识别和降解，在海水、土壤等自然环境中稳定存在并保持降解活性。该研究为农业环境中微塑料的治理提供了新的思路和技术手段。

我院博士研究生郭聪为该论文的第一作者，姜文君副教授为通讯作者，张力群教授参与指导了上述工作；该工作得到国家自然科学基金委和我校人才培育发展支持计划的资助。