第一作者：张琦、张振炎
第一作者：张琦、张振炎
通讯作者：钱海丰、朱永官
发表期刊：The Innovation
期刊5-Year Impact Factor：40.2
通讯单位：绍兴大学高等研究院
论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2026.101338
近日，我院钱海丰团队联合中国科学院生态环境研究中心朱永官院士团队，在Cell旗下综合性学术期刊《The Innovation》，发表题为“Potential plastic biodegradation in lakes worldwide”的研究论文。该研究全球宏基因组数据挖掘降解微生物，构建应用潜力评估框架，并通过培养实验验证了微生物的降解能力，为塑料污染生物修复提供新的微生物种质资源。
该研究结合宏基因组与机器学习分析，揭示塑料污染是驱动全球湖泊塑料降解潜力空间分布的重要因素，并预测了182,661个湖泊中塑料降解潜力的全球分布格局，同时识别出实现有效原位生物修复的关键阈值(≥7.44 particles m⁻³)。研究构建了全球湖泊塑料降解微生物资源库，鉴定出15,715个潜在降解酶同源序列和1,370个候选塑料降解物种。在此基础上，建立了一个新的计算评估框架，从降解潜力、生态风险、环境适应能力和资源竞争能力四个维度评估候选降解菌的环境应用潜力。此外，基于高优先级降解菌的关键生长因子代谢特征设计了8种定制培养基，成功富集塑料降解菌群，并从下渚湖分离获得高优先级降解菌株Serratia ficaria HfyG-1。全基因组分析表明，该菌株携带多种此前未被表征的潜在降解酶，并能够有效降解PET和PLA。该研究不仅揭示了全球湖泊生态系统中丰富的塑料降解潜力，也提供了重要的微生物分子资源，并提出了从宏基因组挖掘到培养验证的功能微生物发现框架，为塑料污染生物修复提供了新的思路。
该研究在全球尺度系统揭示了湖泊生态系统中蕴藏的塑料降解微生物资源，并构建了从宏基因组挖掘、应用潜力评估到培养验证的功能微生物发现框架。研究表明，塑料污染不仅改变生态环境，也可能驱动微生物逐步演化出新的降解能力。湖泊生态系统因此成为重要的塑料降解微生物资源库。未来，随着更多功能微生物及其关键降解酶的发现，这一研究框架有望推动塑料降解微生物的系统挖掘与应用开发，为塑料污染治理和生物修复技术提供新的解决思路。
全球湖泊塑料降解微生物的资源发现与功能解析
