植物也能“造矿”？广东科学家在蕨类植物中发现稀土成矿现象

近日，南都N视频从中国科学院广州地球化学研究所（下称“广州地化所”）获悉，广州地化所朱建喜研究员团队继续取得重要研究进展：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”，形成了名为一种叫“镧独居石[Monazite-（La）]”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，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。

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）

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”。

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）

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，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。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》（Environmental Science & Technology），该工作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。

采写：南都N视频记者 张思琦

通讯员：孔令竹

图片：广州地化所供图