中美稀土战竟成生技对决:病毒采矿、蕨类炼金成真!
文/彭杏珠
全球真的被稀土逼疯了!这场攸关新能源、国防科技与电子产业命脉的资源争夺战,已从地缘政治角力升级为生技对决。美国为突破中国「稀土长城」,不仅四处寻找盟友与新矿源,最近更公布震撼消息——从病毒身上提炼稀土;中国也亮出「稀土吸尘器」乌毛蕨。一个从病毒下手,一个从植物反制,中美各自掌握了什么关键技术?
就在中美稀土战白热化之际,11月17日,美国加州大学柏克莱分校官网发布震撼消息。
该校生物工程学教授兼劳伦斯柏克莱国家实验室科学家李颂吾(Seung-Wuk Lee,音译)率领团队,成功透过基因工程改造噬菌体(专门感染细菌的病毒),将其化身为「智慧海绵」,能从稀土矿场的废水、排水中,捕获到稀土金属。
劳伦斯柏克莱国家实验室科学家李颂吾。取自UC Berkeley Research官网
噬菌体是自然界中最古老的生物实体之一,结构简单却极其高效。李颂吾团队的创新之处在于,他们透过精密的基因编辑技术,在噬菌体的蛋白质外壳上,植入特殊的稀土结合位点。这些位点能识别并专一性吸附特定的稀土元素,如钕、镝或铽等。
该项技术共有两个操作步骤,首先,改造后的噬菌体被放入稀土矿的废水中,会选择性吸附特定的稀土元素;接着透过溶液加热至摄氏60〜70度,病毒与稀土结合成浓缩污泥。最后,调校酸碱值至pH4〜pH5的弱酸性环境,病毒便会释放出纯度达95%以上的稀土元素。
柏克莱实验室将「生物模板」技术运用在稀土回收
柏克莱实验室强调,整个过程不仅环保、可控且成本合理,更关键的是,病毒保持活性,可重复使用达50次以上。研究团队直言,这种「对人畜无害」的病毒已被改造成「高度选择性的回收机器」,其吸附效率比传统化学萃取剂高出三倍,而且几乎不会产生有害废液。
这项突破源自于李颂吾过去10年对「生物模板」技术的研究,他曾利用病毒自组装的特性开发先进电池材料,现今将相同原理应用于稀土的回收上。...