我国科学家首现蕨类植物稀土成矿现象，开启绿色稀土获取新路径

2025-11-09

你能想象吗，植物居然也能“造矿”？这可是科博士第一次听说呢！

稀土元素有着“工业维生素”的美誉，它是人工智能、新能源、国防等高新技术领域必不可少的核心战略资源，同时也是全球供应链中风险较高的关键原材料之一。

不过，传统的稀土开采常常会严重破坏环境生态。那么，有没有更清洁、更可持续的稀土获取方式呢？或许大自然早就给出了线索。

稀土在植物组织细胞间“自我组装”

近日，中国科学院广州地球化学研究所朱建喜研究员团队有了重大研究进展。他们在一种名为“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”，形成了一种叫“镧独居石（Monazite - （La））”的矿物。

超积累植物乌毛蕨与风化壳型稀土矿的地理分布位置（研究团队供图）。

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。通常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。

乌毛蕨属于一类特殊的稀土“超积累植物”，就像土壤中的“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。

这一过程实际上是植物的自我保护机制，就如同植物在体内“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”。

植物界的“矿物制造能力”长期被低估

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。

过去，我们知道微生物和动物能在体内“造矿”，比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。

但植物界的“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。

稀土元素在乌毛蕨中生物矿化为独居石纳米多晶聚集体（研究团队供图）。

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。

研究成果于11月5日在线发表于国际学术期刊《环境科学与技术》（EnvironmentalScience&Technology），这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。