植物会“炼”稀土！我国科学家首次发现植物自产稀土元素

一种看似普通的蕨类植物，却拥有令人惊叹的“造矿”超能力，这可能是解决稀土开采环境困局的钥匙。

近日，我国科学家的一项突破性研究引发了广泛关注。中国科学院广州地球化学研究所朱建喜研究员团队首次在天然植物中发现稀土元素的生物成矿现象。

这种植物名叫乌毛蕨，是一种蕨类植物。研究人员在其体内不仅发现了大量富集的稀土元素，还观测到这些稀土在植物组织细胞间“自我组装”，形成了名为“镧独居石”的矿物。

01 植物界的“稀土吸尘器”

在人们的传统认知中，矿物主要形成于岩浆或热液活动等地质过程，需要高温高压环境。而植物体内的生物矿化现象，尤其是稀土成矿，至今前所未见。

乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”。它宛如土壤中的“稀土吸尘器”，能高效吸收并浓缩环境中分散的稀土元素。

研究显示，在乌毛蕨叶片的维管束和表皮组织中，从土壤中吸收的稀土元素会以纳米颗粒形式沉淀，并进一步结晶成磷酸盐稀土矿物。

朱建喜研究员比喻道，这一过程实际上是植物的一种自我保护机制。就像是植物在体内“打包封存”有毒物质，把可能伤害细胞的稀土离子，稳稳锁进矿物结构中，实现稀土的钝化和自然“解毒”。

02 纯净无辐射的生物独居石

独居石是工业上重要的稀土矿石，但天然独居石中常伴生放射性铀、钍元素，给开采与应用带来挑战。

而乌毛蕨在自然生长的常温常压条件下所形成的“生物独居石”却纯净、无辐射，展现出极具潜力的绿色提取前景。

03 颠覆认知的植物成矿能力

过去，科学界知道微生物和动物能在体内“造矿”，包括贝壳及珊瑚中的方解石和文石、动物牙齿和骨骼中的磷灰石。

但植物界的“矿物制造能力”却长期被低估。此前已知仅有少数几种植物能形成方解石和草酸钙石等钙质晶体以及植硅体。

这一次在乌毛蕨中发现稀土成矿，刷新了人类对植物矿化机制的认知，也为近千种已知超富集植物的研究打开了新的窗口。

04 边修复边回收的绿色循环模式

这项研究成果已于11月5日在线发表于国际学术期刊《环境科学与技术》。它不仅在基础科学层面揭示了植物对稀土的“解毒”与矿化机制，更为未来稀土资源的可持续利用提供了新路径。

通过种植乌毛蕨等超积累植物，科学家们提出了 “边修复、边回收”的绿色循环模式：

可在修复污染土壤、恢复稀土尾矿生态的同时，从植物体中回收高价值稀土。

这一创新方法有望改变传统稀土开采对生态环境造成的严重破坏，为稀土产业的可持续发展提供新的可能。

稀土被誉为“工业维生素”，是人工智能、新能源、国防等高新技术领域不可或缺的核心战略资源。传统稀土开采往往伴随着严重的环境生态破坏，而这一发现可能改变稀土获取的游戏规则。

想象一下，未来我们可能不再需要大规模开挖矿山，而是通过种植特定的植物，就能在修复污染土壤的同时，收获珍贵的稀土资源。这不仅是资源利用的革新，更是人与自然和谐相处的新模式。