我國科學家首次在蕨類植物中發現稀土成礦現象

科技日報記者 葉青 通訊員 孔令竹

稀土元素被譽為“工業維生素”，是人工智能、新能源、國防等高新技術領域不可或缺的核心戰略資源，也是全球供應鏈中風險較高的關鍵原材料之一。然而，傳統稀土開採往往伴隨着嚴重的環境生態破壞。有沒有更清潔、更可持續的稀土獲取方式？

11月5日，國際學術期刊《環境科學與技術》在線發表了中國科學院廣州地球化學研究所研究員朱建喜團隊的一項研究進展。研究人員在一種名為“烏毛蕨”的蕨類植物體內，發現大量富集的稀土元素，並且首次觀測到這些稀土在植物組織細胞間“自我組裝”，形成了名為一種叫“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。

烏毛蕨屬於一類特殊的稀土“超積累植物”，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。研究顯示，在其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，並進一步結晶成磷酸鹽稀土礦物。

“這一過程，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’。”朱建喜説。

獨居石是工業上重要的稀土礦石，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温常壓條件下所形成的“生物獨居石”，純淨、無輻射，展現出極具潛力的綠色提取前景。

據介紹，此前人們只知道微生物和動物能在體內“造礦”，但植物界的“礦物製造能力”卻長期被低估。這一次在烏毛蕨中發現稀土成礦，不僅刷新了人類對植物礦物機制的認知，也為近千種已知超富集植物的研究打開了新窗口。

該研究不僅揭示了植物對稀土的“解毒”與礦化機制，也為未來稀土資源的可持續利用提供了新路徑：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。