一种超积累植物中纳米级稀土矿物的发现及其意义

《Environmental Science & Technology》：Discovery and Implications of a Nanoscale Rare Earth Mineral in a Hyperaccumulator Plant

植物从超基因环境中生物矿化形成纳米单斜石，揭示稀土回收新路径。

　　

稀土元素（REEs）是清洁能源和高科技应用中的关键金属，但其供应面临着环境和地缘政治的挑战。植物采矿是一种利用超积累植物从土壤中提取金属的绿色策略，为可持续的稀土元素供应提供了潜力，但这一技术尚未得到充分探索。在这里，我们报告了在蕨类植物Blechnum orientale（一种稀土元素超积累植物）中发现了天然形成的纳米级独居石。这些稀土矿物在常温条件下于细胞外组织中结晶，通过生物诱导的矿化作用与非平衡自组织过程形成了树枝状纳米晶体。这是首次发现通过植物矿化作用（即植物介导的矿化过程）在活体植物中形成的稀土矿物晶体。我们的发现揭示了在超基因环境中一种先前未被认识的、由植物介导的关键矿物形成途径。这一发现不仅阐明了化学和生物风化过程中稀土元素的富集和封存机制，还为直接回收功能性稀土材料开辟了新的可能性。这项工作证实了植物采矿的可行性，并提出了一种创新的、基于植物的可持续稀土资源开发方法。