在全球科技竞争愈发激烈的今天,中国科学家再次以突破性成果惊艳世界——一种名为乌毛蕨的普通植物,被证实具有将土壤中的稀土元素转化为稳定矿物的独特能力。这项发现不仅为稀土开采提供了绿色解决方案,更可能重塑全球稀土产业链。
稀土作为"工业维生素",在新能源、航空航天等领域具有不可替代的作用。中国虽拥有全球90%以上的中重稀土储量,但传统开采方式长期面临两难困境:铵盐浸取技术导致土壤污染,而环保要求又限制了资源利用率。2018年全面禁用的传统工艺,迫使科研团队转向创新路径。
突破首先来自电驱开采技术的研发。这项新技术将采收率提升至传统方法的3倍,同时使氨氮排放量骤减95%。但科学家并未止步于此——他们将目光投向自然界的植物智慧,试图寻找更清洁的解决方案。
在广东、广西等地的低海拔灌丛中,一种株高0.5-2米的蕨类植物进入研究视野。乌毛蕨不仅形态优美常被用作观赏植物,其根系更暗藏玄机。科研团队发现,这种植物能像精密过滤器般选择性吸收土壤中的稀土元素,并将其富集在叶脉维管束、栅栏组织等特定部位。
更令人震惊的是,乌毛蕨体内会发生神奇的矿物转化过程。在植物细胞创造的特殊微环境中,游离的稀土离子与磷酸盐结合,形成化学性质稳定的镧独居石矿物。这种常温常压下自然生成的"生物矿物",其晶体结构与高温岩浆活动形成的天然独居石高度相似,却规避了传统开采的高能耗问题。
研究显示,每公斤乌毛蕨干重可富集数百毫克稀土元素,且提取的稀土纯度达到工业级标准。这种"植物采矿"模式不仅无放射性污染,还能通过定期收割实现资源持续利用。若在废弃矿区种植乌毛蕨,每年可回收数吨残留稀土,相当于新建中型矿山的产量。
从生态保护角度看,这项技术实现了多重效益叠加:减少化学试剂使用、降低水土污染风险、促进矿区生态修复。当被问及为何选择植物研究方向时,项目负责人表示:"自然界经过亿万年进化,早已发展出高效的物质循环系统。我们只是学会了倾听植物的语言。"
目前,科研团队已建立从植物培养到矿物提取的完整技术链,并在南方多省开展田间试验。国际稀土协会专家评价称,这项中国原创技术将推动全球稀土产业向"零污染开采"时代迈进。随着更多超积累植物的发现,一场由绿色科技引领的产业变革正在悄然发生。













