根据罗格斯大学的研究，一种受 DNA 和蛋白质自然降解启发的新型塑料生产方法，可能会彻底改变合成聚合物的寿命。由化学家顾宇伟领导的科学家团队，开发出了一种塑料，这种塑料在使用过程中保持耐用性，但可以在达到预期用途后被触发自然降解。

这项突破在最近的一项研究中得到了详细阐述，它允许对降解速率进行精确控制，范围从几天到几年不等，并且可以通过光或简单的化学信号来启动。顾宇伟在熊山州立公园徒步旅行时受到了启发，他观察到持久性塑料垃圾与有机材料的自然分解之间存在鲜明对比。这一观察结果促使他探索在合成塑料中模仿天然聚合物的结构特征。

顾宇伟解释说：“关键在于加入特定的化学键，这些化学键在特定条件下容易分解。” “通过仔细设计这些键，我们可以控制塑料何时以及如何降解。” 这种控制是通过在塑料结构中嵌入特定的“触发”分子来实现的。这些分子在暴露于特定刺激时，会引发一系列反应，从而分解聚合物链。

这项技术的意义深远，可能会影响从食品包装到药物输送的各个领域。目前设计的塑料具有长寿命，但由于其对自然降解的抵抗力，对环境污染造成了重大影响。这种新方法通过创造在需要时耐用，但可以被编程为安全有效地分解的塑料，提供了一种解决方案。

这项开发还解决了人们对微塑料污染的担忧。当传统塑料分解时，它们通常会分解成微小的颗粒，这些颗粒会残留在环境中并可能进入食物链。这项新技术旨在通过确保塑料降解成无害的副产品来缓解这种情况。

“可编程降解”的概念并非全新，但罗格斯大学团队的方法在控制和多功能性方面取得了重大进展。先前的尝试通常依赖于极端条件，例如高温或刺激性化学物质，来启动降解。这种新方法允许使用更温和和更环保的触发器。

接下来的步骤包括扩大生产规模并在实际应用中测试塑料。研究人员还在探索使用人工智能和机器学习来优化这些可降解塑料的设计。通过使用大量化学结构和降解途径的数据集来训练人工智能模型，他们希望加速发现新的和改进的材料。

研究团队的一名成员表示：“我们相信，人工智能可以在识别单体和触发器的最佳组合以用于特定应用方面发挥关键作用。” “这将使我们能够定制塑料的降解特性，以满足不同行业的独特需求。”

这项研究引起了学术界和工业界的关注，潜在的合作即将到来。该团队希望这项技术将为更可持续的未来铺平道路，在这种未来中，塑料不再是持久的环境负担。