科学家首次发现植物体内稀土成矿现象

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11月7日传来消息，中国科学院广州地球化学研究所朱建喜研究员团队在植物体内稀土元素研究领域取得突破性进展。科研人员在一类名为乌毛蕨的蕨类植物体内，发现其细胞间隙中富集着大量稀土元素，并首次在植物组织中观测到稀土元素结晶形成的矿物——独居石（Monazite-（La））。

这是科学界首次在自然生长的植物体内发现稀土元素的生物成矿现象。通常情况下，独居石这类矿物多形成于高温地质环境，如岩浆或热液活动过程。此次发现打破了该类矿物仅存在于地质过程中的传统认知。相关研究成果已于2025年11月5日在线发表于国际学术期刊《环境科学与技术》。

稀土元素被誉为“工业维生素”，广泛应用于人工智能、新能源、航空航天及国防科技等关键领域，是全球高度重视的战略性资源，也是供应链中较为敏感的原材之一。然而，传统稀土开采与提炼过程常伴随严重的环境污染问题，因此探索绿色、可持续的稀土提取路径成为科研重点。

研究发现，乌毛蕨属于典型的稀土超富集植物，具备从环境中高效吸收并富集稀土元素的能力。其叶片中的维管束和表皮组织可将吸收的稀土离子以纳米颗粒形式沉淀，并逐步结晶为磷酸盐矿物——独居石。

科学家推测，这一成矿过程可能是植物应对稀土离子毒性的自我保护机制，通过将游离离子固定于稳定的矿物结构中，降低其对细胞的潜在危害。天然独居石虽是稀土的重要来源，但通常含有铀、钍等放射性伴生成分。而此次在乌毛蕨中发现的“生物独居石”在常温常压下自然形成，且未检测到铀、钍等放射性元素，具有更高的应用纯净度潜力。

尽管微生物和动物体内的生物成矿现象已有较多记录，例如贝壳中的碳酸钙、骨骼中的羟基磷灰石，但在植物体内形成稀土矿物此前尚鲜有报道。此项研究不仅揭示了植物在极端元素环境下独特的生理响应机制，也为植物矿化作用的研究提供了新视角。未来，这一发现或可为绿色稀土资源开发提供生物学路径参考。