植物“采矿工”， 你值得拥有

颜李

古诗有云：春种一粒粟，秋收万颗子。春天播种粮食作物，秋天收获种子和果实供人们食用，这是我们司空见惯的景象。但你有没有见过会“结”出金子、镍块或锂粒的植物呢？有一些科学家在种着这样的植物。

会“吸金”的植物

我们知道，人和动物的生长发育需要摄入一些金属元素，但是这些元素一旦过量就会对我们造成毒害。其实大多数植物也是如此，一些被重金属污染过的土地常常是寸草不生的。但是，人们发现，有些植物有着“吸金”的特殊本领，它们不怕重金属。

会“吸金”的植物不在少数，我国古代的农学家就有一些发现：“山上有葱，其下有银;山上有薤，其下有金;山上有姜，下有铜锡”，这说明植物们对金属元素的喜好并不相同。1948年开始，世界各地的生态学家陆续发现，某些植物可以从土壤中吸收并集聚镍、锌、镉等金属元素，其体内金属含量是其他植物的几十上百倍，且它们仍然能正常生活。后来，美国的生态学家布鲁斯和贝克将这些植物起名为“超富集植物”。它们为何不怕重金属呢？

研究发现，不同的植物有不同的解毒策略。天蓝遏蓝菜是一种喜欢金属锌的植物，它的根部细胞具有许多的锌离子转运蛋白。在缺锌的土壤中，这些转运蛋白会大量表达，而在富锌的土壤中，转运蛋白的功能会受到抑制。在庭荠等喜欢镍元素的植物体内，谷胱甘肽是必不可少的，它能与镍元素结合成稳定的化合物，从而减少镍元素对植物体的伤害。而能大量吸收砷的蜈蚣草则会将砷元素封锁在细胞液中，阻挡它进入到细胞器中，这样毒性就被“稀释”了。

因为具有了不怕重金属的本领，在富含重金属的地方，由于缺少竞争，超富集植物能活得更好，因此寻找相应的植物也成为挖矿人的一个妙招。比如，红色石竹花是找金矿的好帮手，铀元素会使紫云英的花朵变为浅红色，在生长有大量针茅草或者锦葵的地方很可能会有镍矿等。

看植物如何采矿

除了给矿区“定位”外，其实超富集植物“采矿”也是一把好手。许多科学家现在就在从事这个环保采矿业。

植物采矿，顾名思义，就是在矿区中种下某种超富集植物，让它从土壤中吸取矿物质，我们再把植物体内的矿物质提炼成矿物。

植物“采矿工”更加高效。在一些矿物元素含量低或者已经被初步开采过的矿区，比如矿山的废石堆、开采时被丢弃的土块等，因为金属含量太低，传统的采矿手段没法继续富集和开采，就可以用上植物“采矿工”。

植物“采矿工”也更加节能环保。在传统的矿山中，常常需要通过“刮地皮”的方式来挖出地下的矿物，在提取矿物的过程中，又需要大量的水、电力或化石能源来浓缩、提纯矿物，而植物“采矿工”将能很好地解决这些问题。

美国农业部的农学家鲁弗斯·查尼首次尝试种植庭荠来开采镍矿。他带领的实验小组发现，在一公顷含镍量约0.2%的土地上种植庭荠，一年可以获得100千克的镍，而这些镍不过是土壤中所有镍的1/400。这样一算，这门生意可谓是一本万利，在这片土地上，植物“采矿工”可以工作400年。

等这些植物吸饱了土壤里的镍，我们怎么把镍提取出来呢？最常用的方法是火烤，将植物晾干后，把它们烧成灰烬，灰烬中就富集了10%到20%的高纯度镍。将这些灰烬继续送到冶炼厂加工或提炼，就可以制成镍块、镍催化剂或其他化工产品。

爱尔兰卡洛技术研究所的植物学家克里斯·安德森则通过种白菜来提取锂。白菜是实验小组从34种植物中筛选出来的最擅长吸收锂元素的植物，即使有其他植物存在时，白菜仍然能吸附最多锂元素。当研究人员在土壤中添加某些化学物质时，锂元素会被从土壤化合物中释放出来，变成更易吸收的锂离子，大大提高了白菜的吸收率。安德森从白菜中提取的锂最终将被用于制成锂电池。

自然界中的“吸金”植物还有很多。海洋中的海带会吸收海水中的碘，我们可以从海带燃烧后的灰烬中提炼出大量的碘;我们常吃的玉米，能够富集土壤中的金元素，在金矿附近种植玉米，真的可以“点石成金”;有一种名叫紫甘信的牧草，它具有吸收钽的特殊本领。钽是一种抗腐蝕性和导电性都很好的金属，但它常与另一种金属元素铌共生，分离很困难，用紫甘信来“开采”钽，将很好地解决这个难题;向日葵吸收的钾、黄藤草吸收的锡、烟草吸收的锂等，它们体内的金属含量都达到了工业可提取的级别。

不仅有许多植物在被用作“采矿工”，超富集植物也是重金属污染地区的“清洁工”。在种植几轮超富集植物后，原先被污染的土地会得到净化。四川大学的环境学家侯伶龙等人通过种植鱼腥草来吸附了土壤中的有毒重金属——镉。鱼腥草是一种根系发达、生长快且分布地域广的植物，它可以很好地修复土壤中的镉污染。

如何判断一种植物是否胜任“采矿”和“清洁”工作呢？不需要查阅文献，只要用特定的试纸测试植物汁液中是否含有金属，或用手持X射线荧光仪在野外实地测量植物中金属的浓度。当确认植物体内金属含量达到可用于吸附的标准后，再找出它富集的金属种类就可以确定它的用处了。

你看，种下植物，还真能“长出”金子。