中國科學家首次在蕨類植物中發現稀土成礦現象

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（香港文匯網記者 劉凝哲 北京報道）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？大自然或許早已埋下線索。

記者從中國科學院廣州地球化學研究所獲悉，該所朱建喜研究員團隊取得重要研究進展：他們在一種名為「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在植物組織細胞間「自我組裝」，形成了名為一種叫「鑭獨居石（Monazite-（La））」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，通常這種礦物主要在岩漿或熱液活動等地質過程中形成，需要較高的溫度環境。

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」。


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）
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。

過去，科學家們發現微生物和動物能在體內「造礦」，比如貝殼及珊瑚中的方解石和文石、動物牙齒和骨骼中的磷灰石。但植物界的「礦物製造能力」卻長期被低估——此前已知的僅有少數幾種，如方解石和草酸鈣石等鈣質晶體以及植硅體。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》（Environmental Science & Technology），該工作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。