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【中国新闻网】中国团队首次在蕨类植物中发现稀土成矿现象 助力稀土
作者:admin    发布于:2025-11-08

  蓝狮注册——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

  1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项,实行分类定位、分级管理。

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  中国科学技术大学(简称“中国科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年经教育部批准更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学方针,与中国科学院直属研究机构(包括所、院、台、中心等),在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面高度融合,是一所以研究生教育为主的独具特色的高等学校。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,由上海市人民政府主管,2013年经教育部正式批准。上科大致力于服务国家经济社会发展战略,培养科技创新创业人才,努力建设一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  稀土元素在乌毛蕨中生物矿化为独居石纳米多晶聚集体。中国科学院广州地化所研究团队 供图

  超积累植物乌毛蕨与风化壳型稀土矿的地理分布位置。中国科学院广州地化所研究团队 供图

  传统稀土开采往往伴随着严重的环境生态破坏,因此,是否有更清洁、更可持续的稀土获取方式备受关注。

  记者11月6日从中国科学院广州地球化学研究所获悉,该所朱建喜研究员团队从大自然寻找线索,最近在一种名为“乌毛蕨”的蕨类植物体内,不仅发现大量富集的稀土元素,还首次观测到这些稀土在植物组织细胞间“自我组装”,形成名为一种叫“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,而在通常情况下,这种矿物主要在岩浆或热液活动等地质过程中形成,需要较高的温度环境。

  该项重要研究进展的成果论文,近日在国际专业学术期刊《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上线发表,不仅揭示出植物对稀土的“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。

  研究团队介绍说,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。

  乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”,宛如土壤中的“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。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”。

  独居石则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。

  研究团队表示,过去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——如方解石和草酸钙石等钙质晶体以及植硅体。

  他们认为,这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研究打开新的窗口。

  稀土元素在乌毛蕨中生物矿化为独居石纳米多晶聚集体。中国科学院广州地化所研究团队 供图超积累植物乌毛蕨与风化壳型稀土矿的地理分布位置。中国科学院广州地化所研究团队 供图传统稀土开采往往伴随着严重的环境生态破坏,因此,是否有更清洁、更可持续的稀土获取方式备受关注。记者11月6日从中国科学院广州地球化学研究所获悉,该所朱建喜研究员团队从大自然寻找线索,最近在一种名为“乌毛蕨”的蕨类植物体内,不仅发现大量富集的稀土元素,还首次观测到这些稀土在植物组织细胞间“自我组装”,形成名为一种叫“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,而在通常情况下,这种矿物主要在岩浆或热液活动等地质过程中形成,需要较高的温度环境。该项重要研究进展的成果论文,近日在国际专业学术期刊《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上线发表,不仅揭示出植物对稀土的“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。研究团队介绍说,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。乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”,宛如土壤中的“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。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”。独居石则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。研究团队表示,过去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——如方解石和草酸钙石等钙质晶体以及植硅体。他们认为,这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研究打开新的窗口。

 
 
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