我國(guó)科學(xué)家在蕨類植物內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)稀土生物成礦

我國(guó)科研人員在一項(xiàng)突破性研究中，首次在天然蕨類植物烏毛蕨體內(nèi)觀測(cè)到稀土元素的生物成礦現(xiàn)象——稀土元素在植物組織內(nèi)“自我組裝”，形成了一種名為“鑭獨(dú)居石”的純凈礦物。這一發(fā)現(xiàn)為稀土資源的綠色、可持續(xù)利用提供了全新可能。相關(guān)成果已于11月5日在線發(fā)表于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。

稀土是人工智能、新能源、國(guó)防軍工等關(guān)鍵領(lǐng)域不可或缺的戰(zhàn)略資源，素有“工業(yè)維生素”之稱。然而，傳統(tǒng)采礦方式往往伴隨生態(tài)環(huán)境破壞。中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所朱建喜研究員團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于尋找更清潔的稀土獲取途徑，將目光投向了自然界中的“稀土吸塵器”——超積累植物。

此前，烏毛蕨已被證實(shí)對(duì)稀土元素具有極強(qiáng)的富集能力。而在此次研究中，科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，該植物從土壤中吸收的稀土元素會(huì)在其葉片的維管束和表皮組織中，以納米顆粒形式沉淀，并最終結(jié)晶成“鑭獨(dú)居石”。研究表明，這實(shí)際上是植物的一種自我保護(hù)機(jī)制，通過(guò)將具有細(xì)胞毒性的稀土離子“打包封存”于穩(wěn)定礦物結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)自然“解毒”與鈍化。

論文通訊作者朱建喜研究員指出，工業(yè)上重要的獨(dú)居石礦石通常形成于高溫高壓的地質(zhì)過(guò)程，且常伴生放射性元素。而烏毛蕨在常溫常壓下形成的“生物獨(dú)居石”純凈、無(wú)輻射，展現(xiàn)出獨(dú)特的綠色提取優(yōu)勢(shì)。

研究人員認(rèn)為，這一突破性發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物與礦物相互作用的新機(jī)制，也為未來(lái)稀土資源的可持續(xù)利用打開(kāi)了全新思路：通過(guò)種植烏毛蕨等超積累植物，可在修復(fù)稀土污染土壤、恢復(fù)尾礦生態(tài)的同時(shí)，從植物體中回收高價(jià)值稀土元素，真正實(shí)現(xiàn)“邊修復(fù)、邊回收”的綠色循環(huán)模式，為我國(guó)戰(zhàn)略資源保障與生態(tài)文明建設(shè)協(xié)同推進(jìn)提供科技支撐。