地微中心万云洋教授团队联合国家林业和草原局竹子研究开发中心钟哲科教授团队在国际Top期刊《环境化学工程期刊》（Journal of Environmental Chemical Engineering）（JCR Q1）发表原创性研究成果，2025年10月10日上线。

 

图.根据名从其主的原则该刊历史上首次显示中文作者母语姓名

全文链接参见：https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.119706，https://authors.elsevier.com/a/1m1Xj7tGO%7EVq4r

 

该研究是首次利用油藏微生物对聚丙烯塑料（微塑料和塑料薄膜）进行降解的报道。该研究不仅第一次发现来自地下油藏的微生物对未经任何前处理的聚丙烯塑料降解率更高，而且率先发现了油藏微生物对聚丙烯分子结构中侧链甲基的氧化降解，为全球塑料污染的解决提供了新思路、新途径、新机理。

 

论文亮点：

1、首次利用地下微生物对聚丙烯塑料进行降解。

2、相较地表微生物，地下微生物对未经任何前处理的聚丙烯塑料降解能力更强。

3、首次发现了地下微生物对聚丙烯的侧链甲基氧化降解机理。

 

塑料污染是公认的白色污染。聚丙烯塑料在全球塑料年消费量近4亿吨中约占20%（2024年欧洲塑料（Plastic Europe）统计数据）并在逐年上涨。由于其分子结构中存在大量侧链甲基，聚丙烯又是公认的最难以生物降解的塑料之一。因此，已有的对聚丙烯进行微生物生物降解的研究报道极少（仅39篇文献），且多侧重于菌群共同作用，并存在降解率低、需对聚丙烯塑料进行各类前处理和降解机理不明等重大关键科学问题。

 

2018年起，运用共同演化的思想，研究选取油藏常见的铜绿假单胞菌在常温常压（35℃，120rpm，0.1MPa，避光）下，对未经任何前处理的聚丙烯塑料进行降解，并首次运用气、液、固三相综合分析表征，不仅发现在降解过程中被利用了的碳源主要流向液相中的有机物（98%），仅有极少（0.2%，其它处理法最高达3.1吨/吨塑料）的二氧化碳排放，而且发现了对侧链甲基（直至C15）的优先氧化机制。论文得到了匿名审稿人的高度评价：追踪碳源的流动在微生物代谢过程中非常重要“It is critically important to track the flow of carbon sources in microbial metabolism”；研究微生物生物降解PP是极具挑战的，因为其很难降解。本研究通过各种实验方法提供了（充足）的生物降解证据“It is challenging to study the biodegradation of PP by microorganisms because the material is poorly degradable. In this study, evidence for biodegradation is provided through various experimental methods ”；主链上的侧链甲基基团（C6-C15）氧化机制得到了包括GCMS，FTIR和PyGCMS的实验验证，凸显了研究的新颖性“The oxidation mechanism occurring at the branched methyl groups (C6-C15) on the main polypropylene chain was experimentally confirmed using GC-MS, FTIR, and Py-GC-MS, highlighting the novelty of the study”。期刊编辑团队也对本研究所采用的方法以及所取得的结果也进行了高度肯定：系统表征加强了对生物降解过程的综合理解，实验验证的氧化机制凸显了该研究创新性“In this study, pH, cell density (OD₆₀₀), total organic carbon (TOC)…were measured to gain a more comprehensive understanding of the biodegradation process. The oxidation mechanism was experimentally confirmed, highlighting the novelty of the study”。

自2008年起，团队主要利用自筹经费，率先研究塑料污染，先后发表了多篇学术论文（https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200902-1362  ，https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200910-235, https://doi.10.3969/j.issn.1004-616x2010.03.019  ) ，并引起《中国新闻周刊》等媒体关注和报道。培养本硕博学生多名，其中第一作者李升锦博士已经发表SCI论文7篇，申请发明专利2项。刘晓黎副研究员、朱迎佳博士、穆红梅博士、师生宝工程师等参与研究。本实验室原始创新的更快、更高效、更经济的微生物生物降解塑料相关研究将陆续见诸报道。值得一提的是，学校研究生院、油气资源与工程全国重点实验室、地球科学学院有关领导、教授都通过多种渠道关心地微中心的建设发展和学生培养成长，多次深入团队了解科研工作和关心指导研究生，并对本论文撰写做了直接指导。