我國科研人員在一項突破性研究中，首次在天然蕨類植物烏毛蕨體內(nèi)觀測到稀土元素的生物成礦現(xiàn)象——稀土元素在植物組織內(nèi)“自我組裝”，形成了一種名為“鑭獨居石”的純凈礦物。這一發(fā)現(xiàn)為稀土資源的綠色、可持續(xù)利用提供了全新可能。相關成果已于11月5日在線發(fā)表于環(huán)境科學領域國際權(quán)威期刊《環(huán)境科學與技術》。

稀土是人工智能、新能源、國防軍工等關鍵領域不可或缺的戰(zhàn)略資源，素有“工業(yè)維生素”之稱。然而，傳統(tǒng)采礦方式往往伴隨生態(tài)環(huán)境破壞。中國科學院廣州地球化學研究所朱建喜研究員團隊長期致力于尋找更清潔的稀土獲取途徑，將目光投向了自然界中的“稀土吸塵器”——超積累植物。

此前，烏毛蕨已被證實對稀土元素具有極強的富集能力。而在此次研究中，科學家進一步發(fā)現(xiàn)，該植物從土壤中吸收的稀土元素會在其葉片的維管束和表皮組織中，以納米顆粒形式沉淀，并最終結(jié)晶成“鑭獨居石”。研究表明，這實際上是植物的一種自我保護機制，通過將具有細胞毒性的稀土離子“打包封存”于穩(wěn)定礦物結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)自然“解毒”與鈍化。

論文通訊作者朱建喜研究員指出，工業(yè)上重要的獨居石礦石通常形成于高溫高壓的地質(zhì)過程，且常伴生放射性元素。而烏毛蕨在常溫常壓下形成的“生物獨居石”純凈、無輻射，展現(xiàn)出獨特的綠色提取優(yōu)勢。

研究人員認為，這一突破性發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物與礦物相互作用的新機制，也為未來稀土資源的可持續(xù)利用打開了全新思路：通過種植烏毛蕨等超積累植物，可在修復稀土污染土壤、恢復尾礦生態(tài)的同時，從植物體中回收高價值稀土元素，真正實現(xiàn)“邊修復、邊回收”的綠色循環(huán)模式，為我國戰(zhàn)略資源保障與生態(tài)文明建設協(xié)同推進提供科技支撐。