中美稀土戰竟成生技對決:病毒採礦、蕨類煉金成真!
文/彭杏珠
全球真的被稀土逼瘋了!這場攸關新能源、國防科技與電子產業命脈的資源爭奪戰,已從地緣政治角力升級為生技對決。美國為突破中國「稀土長城」,不僅四處尋找盟友與新礦源,最近更公布震撼消息——從病毒身上提煉稀土;中國也亮出「稀土吸塵器」烏毛蕨。一個從病毒下手,一個從植物反制,中美各自掌握了什麼關鍵技術?
就在中美稀土戰白熱化之際,11月17日,美國加州大學柏克萊分校官網發布震撼消息。
該校生物工程學教授兼勞倫斯柏克萊國家實驗室科學家李頌吾(Seung-Wuk Lee,音譯)率領團隊,成功透過基因工程改造噬菌體(專門感染細菌的病毒),將其化身為「智慧海綿」,能從稀土礦場的廢水、排水中,捕獲到稀土金屬。
勞倫斯柏克萊國家實驗室科學家李頌吾。取自UC Berkeley Research官網
噬菌體是自然界中最古老的生物實體之一,結構簡單卻極其高效。李頌吾團隊的創新之處在於,他們透過精密的基因編輯技術,在噬菌體的蛋白質外殼上,植入特殊的稀土結合位點。這些位點能識別並專一性吸附特定的稀土元素,如釹、鏑或鋱等。
該項技術共有兩個操作步驟,首先,改造後的噬菌體被放入稀土礦的廢水中,會選擇性吸附特定的稀土元素;接著透過溶液加熱至攝氏60〜70度,病毒與稀土結合成濃縮污泥。最後,調校酸鹼值至pH4〜pH5的弱酸性環境,病毒便會釋放出純度達95%以上的稀土元素。
柏克萊實驗室將「生物模板」技術運用在稀土回收
柏克萊實驗室強調,整個過程不僅環保、可控且成本合理,更關鍵的是,病毒保持活性,可重複使用達50次以上。研究團隊直言,這種「對人畜無害」的病毒已被改造成「高度選擇性的回收機器」,其吸附效率比傳統化學萃取劑高出三倍,而且幾乎不會產生有害廢液。
這項突破源自於李頌吾過去10年對「生物模板」技術的研究,他曾利用病毒自組裝的特性開發先進電池材料,現今將相同原理應用於稀土的回收上。...