全球首次：中国科学家实现从活体植物中提取稀土元素

研究人员将这一过程定义为"自组织非平衡过程"，并将其比作"化学花园"。

由中国科学家领衔的研究团队取得一项全球首创发现，在活体植物内部识别出含有稀土元素的天然形成矿物。研究人员在常绿蕨类植物"赤蕨"的组织中发现纳米级独居石 —— 一种高价值矿物晶体。参与研究的广州地球化学研究所声明称，这为"直接回收功能性稀土元素材料开辟了新途径"。

研究人员在新研究中表示："这一发现不仅揭示了化学和生物风化过程中稀土元素的富集与封存机制，更为直接获取功能性稀土材料开辟了新可能。"

常温常压条件下的形成

独居石是一种富含铈、镧、钕等稀土元素的磷酸盐矿物。这些元素对现代科技至关重要。该矿物因其机械、物理和热学特性而极具价值，具有高熔点、耐腐蚀和抗辐射损伤的特点，适用于涂层、激光器、发光器、离子导体和放射性废物处理等领域。

此项发现的重大意义在于矿物的形成方式。通常独居石在地质条件下需在数百华氏度的高温高压环境中形成。科学家指出，这项研究证明植物能在地球表面的常温常压条件下促进其矿化。研究团队在同行评审期刊《环境科学与技术》中写道，这种生物过程"证实了植物采矿技术的可行性"。

植物采矿是一种利用"超富集植物"从土壤中提取金属的绿色策略。这类植物能将其组织中的重金属浓度富集至周围土壤的数百至数千倍。该策略涉及在富金属土壤中培育此类植物，随后从采收的生物质中回收目标金属。研究人员解释，这种方法"能减少对传统采矿的依赖，同时降低相关环境与地缘政治风险"。

矿物形成机制

由中国科学院广州地球化学研究所与美国弗吉尼亚理工大学合作开展的这项研究，还详细揭示了矿物的形成机制。团队从广州稀土矿床采集了植物和土壤样本，分析显示稀土元素主要富集在蕨类植物的羽片中。

论文指出，矿物在植物细胞外组织中结晶，既能阻止非营养元素进入细胞，又可作为解毒机制。研究人员将这一过程描述为类似"化学花园"的"自组织非平衡过程"。据报道，研究团队表示："据我们所知，这是在超富集植物体内发现稀土元素结晶成矿相的首个记录。"

广州地球化学研究所表示，该研究为稀土资源可持续利用提供了"新路径"，有望建立"同时实现环境修复与资源再生"的绿色循环模式。

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