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一次海边散步获得灵感！他的最新成果试图重“塑”世界 |
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40岁之前，李盛英的人生道路走得丰富又精彩。
他曾在美国参与创立生物技术公司alluvium biosciences inc.，并担任生化部总监，也曾作为一名研究员在中国科学院青岛生物能源与过程研究所工作。他还曾在青岛市崂山区人民政府挂职副区长，协助管理崂山区科技、招商与人才工作。
2018年，他来到山东大学，目前担任该校青岛校区副校长、微生物技术国家重点实验室常务副主任。
在山大，他率领年轻的酶工程团队发现了一种名为dspetase05的塑料降解酶。这种降解酶的魔力可不能小瞧——1:1000的投料情况下，它的降解率高达83%。1克这样的酶，足以将55个500毫升的矿泉水瓶化为水溶液！
近日，他又带领团队与青岛华大研究院等中外研究团队合作，将2019年在一次海滩散步中偶然得来的灵感转变为科学成果，发表在国际顶尖学术期刊nature上。
李盛英
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“塑料总产量已经超过全球动物总重量的两倍。”一见面，李盛英就向《中国科学报》讲述了目前窘迫的生态环境现状，“到2050年，塑料产生的温室气体累计排放量将超过560亿吨”。
同时，在看不见的深海中，1.5亿吨塑料垃圾、170万亿微塑料颗粒正逐渐蚕食着海洋生态环境，潜藏暗处的白色污染正一点点将人类和海洋生物包围。
面对塑料的侵袭，李盛英的办法是，到“敌人的地盘”寻突破。
他把目光投向了深邃广袤而神秘的海洋。
早在2018年，李盛英就带领团队从无到有，从熟悉的陆地微生物研究领域踏上海洋微生物探索之路。
他的灵感源于一次寻常的散步。
山东大学青岛校区东门面朝大海，出校门步行约200米，就可以到达鳌山湾海边。美丽的海滩平缓地向大海深处延伸。
李盛英常常下班后独自到海滩散步。
向远望，翻滚的白色浪花，视线尽头连绵的海平线与天相接。
但近处，冲上来的塑料瓶犹如在一件洁白的裙子上面滴了墨水，使李盛英不由得眉头紧皱。与此同时，一个想法跃入脑海。
“既然海洋中的塑料如此多，有没有一种微生物可以‘吃’塑料，实现降解？”
不同于陆地微生物，海洋微生物更难以在实验室实现分离培养。目前国际公认海洋微生物中有99%的物种尚未探明。这是一片陌生的领域，但李盛英全身心投入了进去。
李盛英（左三）团队合影
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2019年，李盛英带领团队进入塑料降解酶研究领域。
通过对样品进行宏基因组测序，能够还原其中大量难培养微生物的生命过程，青岛华大基因研究院（以下简称华大）将世界上所有公开的海洋微生物数据集成起来，构建了国际最大、最完整的数据库。
李盛英形象地比喻道：“华大构建的数据库如同一座巨大的矿山，但只有对矿山中的矿石进行开采和提炼，才能发挥其最大价值。而我们，是第一批进入这个矿山的矿工。”
进入矿山后，又该如何筛选出有价值的矿藏？
通俗来说，如同选拔跳高运动员需要对身高有一定筛选标准一样，团队根据陆地微生物已有的知识，从数据库到人工智能，再到海洋极端环境进一步收缩选择范围。
3000、200、6，他们将最终锁定的6个潜在的塑料降解酶基因合成出来。通过大肠杆菌这种微生物把这6种酶表达出来，然后让pet塑料膜与提纯出的酶混合反应。
但遗憾的是，什么反应都没有观察到。
难道真的一点活性都没有吗？在广阔的海洋里，会不会还有什么东西在默默发挥着作用？
李盛英团队的思绪飘到一个生活常识上——人被海水呛了，总会龇牙咧嘴地感叹：“这海水也太咸了！”
海水中还有盐！
几次讨论后，团队决定再加入盐试一下。结果发现，有三种酶——dspetase01、dspetase05、dspetase06都表现出了很高的活性，且盐浓度越高活性越强。
2016年，日本科学家曾在塑料垃圾堆积场中分离到一个pet塑料水解酶，即ispetase。由此，人们逐渐认识到，原来pet是可以被降解的。许多科学家们便将研究重点放在了ispetase身上。
2022年底，他们从深海发现了高活性野生型嗜盐耐热pet塑料降解酶：在饱和盐水，55℃条件下，dspetase05的降解活性是ispetase活性的44倍！
李盛英开玩笑地说道：“我们进入人类从没有涉猎过的‘矿山’的时候，第一锄头，就非常快速地挖到了金矿。”
李盛英指导学生实验
一个半月的时间内就一次性得到了10个专利的授权，是基于包含超过4.31万个海洋微生物基因组和24.58亿条基因序列的大型数据库。
一年半的时间内从投稿到被nature顺利接收，并被国际著名海洋微生物生态学研究专家教授a. murat eren评价为“该研究很好地证明了海洋微生物的无限可能”。
在这些令人羡慕的成绩背后，这篇论文的发表之路起初并没有那么顺利。
2023年3月30日，文章投稿给另一家顶尖期刊cell。6月12日，他们收到了拒稿通知。
团队并不甘心就此被拒，针对编辑给出的意见，他们用3个月的时间迅速修改好手稿，满怀希望地又将文章投向了nature。
遗憾的是，2023年10月25日，他们再度被拒稿。
他们前期已经做了大量的工作，构建的数据库更是全球最大最全的海洋微生物组数据库。因此，面对第二次的失败结果，无论是团队成员还是合作方，都宛如坠落谷底，一下子失去了希望。
但李盛英并不这么想。
“我当时仔仔细细看完了拒稿函，捕捉到编辑最后一句话，大概意思是，如果能够将所有审稿人意见都满足的话，我们这篇文章是可以被再次考虑的。”
在第一轮评审的审稿人中，有一位审稿人只看了第一页，就称他们的工作与过去的某项工作相似，不具有创新性。
虽然大家对这位审稿人的意见感到无奈，但李盛英却一眼看懂了持有肯定意见的编辑的“暗示”。
当时，他正在出差，刚到地铁站准备去换乘飞机。
不顾较差的信号和穿梭的人流，李盛英抓紧时间与团队开了一场线上视频会议。
嘈杂的地铁站内，摩肩接踵，李盛英勉强落脚，举着手机同大家开线上会议，鼓励视频上因再次被拒稿而失望的团队成员们。
经过讨论，他们认真分析了审稿人的意见，决定进一步补充实验、为数据库做一个向全世界开放的网站，并再次补充具体的相关实验过程，花5个月的时间再次打磨数据。
第二轮送审环节，编辑并未将稿子再次交给只看一眼就予以否定的那位审稿人，而是进行了审稿人员的更换。
2024年7月31日，文章被顺利接收。
从9月4日晚上11点上线，到第二天上午9点的发布会，文章已经有2000次访问量与上百次下载量。
“生物降解的最大优点就是几乎不产生碳排放。”李盛英说道。在气候危机日益严峻的情形下，他们希望通过助力“塑中和、塑达峰”来重塑这个伤痕累累的世界。
李盛英在瑞士访问期间留影
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2018年，李盛英曾在青岛市崂山区人民政府挂职副区长。
从科研工作者的身份转换成政府工作人员，这段不一样的经历为他打开了一个新的窗口。
挂职那一年里，李盛英很难再回到实验室，而是整日泡在政府机关处理各项事务。
“这次经历，让我感受到从一个管理决策者的角度怎么看待中国的科研机构。”李盛英说。
正是过往丰富的经历，使得李盛英的观点始终站在更高的视野：“以一己之力探索这样一个广袤的矿藏，时间、精力和能力都不够，希望更多的微生物学家能进入这个‘富矿’中，共同解决人类面临的重大问题。”
“过去，微生物大规模探索的话语权基本都掌握在西方国家手中。随着我国海洋科考能力逐步达到国际领先，对海洋微生物采探和大数据挖掘逐渐迎头赶上，中国科学家在海洋微生物及其资源挖掘和利用方面可以不与其他国家产生冲突，在海洋领域引领一个新赛道。”
李盛英自豪地将这项成果概括为“换道超车”。
这一次与《中国科学报》的采访穿插在他紧张的工作日程中间，接受完采访，李盛英又急匆匆赶赴下一个会议现场。
*文中图片均由受访者提供
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