我國科研人員在一種名為烏毛蕨的蕨類植物體內，不僅發現大量富集的稀土元素，還首次觀測到這些稀土元素在植物組織細胞間“自我組裝”，形成了一種名為“鑭獨居石”的礦物。
這是科學家首次在天然植物中發現稀土元素的生物成礦現象，為未來稀土資源的可持續利用提供了新路徑。相關成果於11月5日在線發表於國際學術期刊《環境科學與技術》。
稀土被譽為“工業維生素”，是人工智能、新能源、國防等重點領域不可或缺的核心戰略資源，但傳統稀土礦物開採伴隨着生態環境破壞。近年來，中國科學院廣州地球化學研究所朱建喜研究員團隊致力於尋找更清潔、更可持續的稀土獲取方式。
此前，科學界已發現烏毛蕨等一批特殊的稀土“超積累植物”，即對稀土元素具有超強富集能力。它們彷彿土壤中的“稀土吸塵器”，能高效吸收並濃縮分散在環境中的稀土元素。
在該研究中，科學家觀測到，在烏毛蕨葉片的維管束和表皮組織中，從土壤中吸收的稀土元素會以納米顆粒形式沉澱，並進一步結晶成一種名叫“鑭獨居石”的礦物。進一步研究發現，該過程實際上是一種植物的自我保護機制，就像是植物在體內“打包封存”有毒物質，把可能傷害細胞的稀土離子，穩穩鎖進礦物結構中，實現稀土的鈍化和自然“解毒”。
稀土元素在烏毛蕨中生物礦化為獨居石納米多晶聚集體。（研究團隊供圖）
研究人員表示，獨居石是工業上重要的稀土礦石，主要在岩漿或熱液活動等地質過程中形成，但天然獨居石中常伴生放射性鈾、釷元素，給開採與應用帶來挑戰。而烏毛蕨在自然生長的常溫常壓條件下所形成的“生物獨居石”，純凈、無輻射，展現出極具潛力的綠色提取前景。
研究人員認為，此次發現不僅為已知超積累植物的研究打開新窗口，還為未來稀土資源的可持續利用打開思路：通過種植烏毛蕨等超積累植物，可在修復污染土壤、恢復稀土尾礦生態的同時，從植物體中回收高價值稀土，真正實現“邊修復、邊回收”的綠色循環模式。
來源：新華社
記者：馬曉澄、鍾焯