打破傳統認知！植物自產稀土元素

近期，中國科學院廣州地球化學研究所朱建喜研究員團隊，在一類常見蕨類植物——烏毛蕨中，首次觀測到植物主動促成稀土礦物形成的現象。該發現打破了“稀土僅能通過地質過程形成”的傳統認知，堪稱稀土產業的 “游戲規則改變者”。

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稀土可不是一種土壤，它被稱為“工業維生素”。廣泛應用于手機芯片、新能源汽車、航空航天這些高精尖領域，是妥妥的戰略資源。但長期以來，稀土開采一直是 “高污染、高能耗” 的代名詞，環保難題讓全球都頭疼。而烏毛蕨所展現的“生物成礦”能力，為綠色、可持續的稀土提取技術開辟了新可能。

烏毛蕨實現稀土富集與成礦的過程，體現了其獨特的生物學機制，具體可分為三個關鍵環節：

烏毛蕨根系具備特異性吸附能力，可高效捕捉土壤中廣泛分布的稀土離子，解決了稀土元素在自然界中分布分散、收集困難的問題。

接著，就通過植物內部的輸導組織，把這些離子穩穩當當送到葉片的維管束和表皮組織里。

最后，稀土離子會先變成納米顆粒沉淀下來，再慢慢自我組裝、結晶，形成一種高純度的稀土礦物 —— 鑭獨居石。

整個過程在常溫常壓下完成，無需化學催化劑，而這其實是烏毛蕨的“自我保護” 機制！原來游離的稀土離子對植物細胞有毒性，烏毛蕨進化出了 “打包封存” 的本事，把有毒離子鎖進穩定的礦物晶體里 “解毒”，沒想到這給人類提供了最環保的煉礦范本。

再看看傳統稀土開采方式，目前普遍采用“原地浸礦”或“池浸工藝”，簡單說就是用大量強酸強堿溶液反復沖刷土壤、萃取稀土。數據顯示，每噸稀土要產生 1000 到 3000 噸含重金屬的廢水，還有約 100 噸放射性廢渣。這些廢水會讓土壤酸化、水體污染，廢渣還可能導致山體崩塌。而且開采出來的稀土還得復雜除雜，又費錢又不環保。

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這項發現不僅具有科研價值，更可能推動資源開采方式的根本性變革。

第一，我國作為稀土資源大國，長期面臨開采與環保的雙重壓力。該模式可實現低品位、分散型稀土資源的高效利用，降低對高污染開采路徑的依賴，為我國稀土產業的綠色轉型提供支撐。

第二，目前已知的超富集植物近千種，烏毛蕨的案例提示更多植物可能具備類似成礦能力。未來結合基因工程與農藝優化，有望進一步提升植物的富集效率與適應性，推動規模化種植

更讓人期待的是 “生態產業鏈” 的構建。以后采礦可能不再是開挖礦山，而是像種莊稼一樣，在需要修復的土地上種植特定植物，等植物成熟后收割提取稀土。這種模式成本低、操作簡單、生態兼容性強，尤其適合生態脆弱的礦區，真正實現 “發展與保護雙贏”。

目前，贛州、廣東的尾礦區已經開始試點，初步實現了 “礦區復綠 + 稀土回收” 的效果。雖然還有些瓶頸要突破 —— 比如烏毛蕨生長周期長、對土壤氣候有要求，但這些都是技術發展中能解決的問題。

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從不起眼的蕨類植物里，解鎖出稀土開采的綠色密碼，這不僅是我國科學家的智慧，更證明了大自然藏著解決工業難題的答案。未來，當 “種稀土” 成為常態，咱們的高端制造業既能獲得充足的戰略資源，又能守護好綠水青山，這才是科技最動人的樣子～