我国科学家首次在蕨类植物中发现稀土成矿现象

科技日报记者 叶青 通讯员 孔令竹

稀土元素被誉为“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，也是全球供应链中风险较高的关键原材料之一。然而，传统稀土开采往往伴随着严重的环境生态破坏。有没有更清洁、更可持续的稀土获取方式？

11月5日，国际学术期刊《环境科学与技术》在线发表了中国科学院广州地球化学研究所研究员朱建喜团队的一项研究进展。研究人员在一种名为“乌毛蕨”的蕨类植物体内，发现大量富集的稀土元素，并且首次观测到这些稀土在植物组织细胞间“自我组装”，形成了名为一种叫“镧独居石”的矿物。这是科学家首次在天然植物中发现稀土元素的生物成矿现象。

乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”，仿佛土壤中的“稀土吸尘器”，能高效吸收并浓缩分散在环境中的稀土元素。研究显示，在其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。

“这一过程，实际上是一种植物的自我保护机制，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’。”朱建喜说。

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”，纯净、无辐射，展现出极具潜力的绿色提取前景。

据介绍，此前人们只知道微生物和动物能在体内“造矿”，但植物界的“矿物制造能力”却长期被低估。这一次在乌毛蕨中发现稀土成矿，不仅刷新了人类对植物矿物机制的认知，也为近千种已知超富集植物的研究打开了新窗口。

该研究不仅揭示了植物对稀土的“解毒”与矿化机制，也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，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，真正实现“边修复、边回收”的绿色循环模式。