我科学家首次在植物中发现稀土成矿

xinwen.mobi · 发表于 2025-11-15 22:04:04

植物体内竟能“造矿”？我国科学家发现蕨类植物可形成稀土矿物
乌毛蕨的叶片中，微小的稀土颗粒正悄然结晶，这一自然奇迹正改写人类对植物和矿产的认知。

在人们的传统印象中，矿产的形成往往与火山喷发、岩浆活动或板块碰撞等激烈的地质过程相联系。然而，我国科学家的一项突破性发现，彻底颠覆了这一认知。

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乌毛蕨这种蕨类植物体内观察到稀土元素在植物组织细胞间“自我组装”，形成了名为“镧独居石”的矿物。

这一发现在全球范围内属首次，证实了植物界也存在着惊人的“造矿”能力。

01 发现：植物界的“矿物工厂”
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。

然而，传统稀土开采往往伴随着严重的环境生态破坏，寻找更清洁、更可持续的稀土获取方式成为科学界关注的重点。

近日，中国科学院广州地球化学研究所朱建喜研究员团队取得了重要研究进展。

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

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。

02 机制：自然“解毒”的智慧
这种在植物体内稀土成矿的现象，实际上是一种巧妙的自我保护机制。

研究人员发现，乌毛蕨通过将可能伤害细胞的稀土离子，“打包封存”在稳定的矿物结构中，实现了稀土的钝化和自然“解毒”。

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，这给开采与应用带来了挑战。

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。

03 突破：被低估的植物矿化能力
过去，科学界已知微生物和动物能在体内“造矿”，如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。

相比之下，植物界的“矿物制造能力”却长期被低估——此前已知的仅有少数几种，如方解石和草酸钙石等钙质晶体以及植硅体。

朱建喜研究员团队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。

相关研究成果已于11月5日在线发表于国际学术期刊《环境科学与技术》。

04 前景：绿色循环的新模式
这一发现为未来稀土资源的可持续利用提供了全新路径。

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。

这意味着，我们可以在修复污染土壤、恢复稀土尾矿生态的同时，从植物体中回收高价值稀土。

这种新型的绿色提取技术，有望改变传统稀土开采对环境的破坏，实现环境保护与资源获取的双赢。

在广东、江西等地的稀土矿区，科研人员已经开始试验种植乌毛蕨。想象这些绿色植物在修复污染土壤的同时，还能静静地在其体内“生产”出珍贵的稀土矿物。

植物体内生物矿化的研究刚刚启幕，乌毛蕨之外，还有近千种超富集植物等待着科学家去探索。

它们或许隐藏着更多自然界的奥秘，正静待人类发现。

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