自然化学生物学》杂志发表的一项研究利用了孢子的天然韧性，即能够忍受极端环境条件，通过编程让它们在特定情况下分泌塑料降解酶。这些孢子通过标准的塑料加工方法嵌入塑料基质中，例如高温、高压或使用有机溶剂。

在正常情况下，孢子处于休眠状态，确保塑料的稳定性能。然而，当暴露于表面侵蚀或堆肥等特定触发因素时，孢子就会被激活并启动降解过程，导致塑料彻底分解。

塑料的发明改善了我们的日常生活，但塑料垃圾的大量生产和不当处理使塑料污染成为重大的环境问题。2016 年，吉田和团队在日本一家回收设施附近被聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 污染的土壤中发现了一种细菌，名为 Ideonella sakaiensis。这种细菌可以利用 PET 作为主要碳源，通过产生两种关键酶：PETase 和 MHETase 来生长。

此后，大量合成生物学研究都致力于发现、设计和开发相关的塑料降解酶。而对于制造可降解塑料的创新方法的探索却很少。

休眠孢子和活塑料

数十亿年来，微生物已经形成了抵御恶劣环境的内在机制。一个典型的例子是孢子的形成，它们能够抵御干燥、高温和高压(塑料加工中的类似条件)。

研究团队利用合成生物学，对枯草芽孢杆菌进行基因改造，使其能够控制塑料降解酶(伯克霍尔德菌脂肪酶BC)的分泌。在重金属离子的压力下，枯草芽孢杆菌会形成孢子。

研究团队将这些改造后的孢子与聚己内酯(PCL)塑料颗粒混合，通过高温挤出或溶剂溶解制成含孢子塑料。测试表明，这些“活塑料”的物理性质与普通PCL塑料相似。在日常使用过程中，孢子处于休眠状态，确保塑料性能稳定。