加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)在《Nano Letters》發表研究指出,該校生物工程教授李頌吾(Seung-Wuk Lee,音譯)及其團隊,成功以基因工程改造一種無害病毒,讓病毒具備「智慧海綿」功能,可選擇性抓取水中的稀土金屬,再藉由調整溫度與酸鹼值將金屬釋放出來。過程不需有毒化學藥劑,環保、低成本且可重複使用,被視為可能顛覆現行稀土提煉方式的重大突破。

病毒變身「智慧海綿」 簡單加熱就能回收稀土
研究團隊將兩種特殊蛋白質植入病毒表面,其中一種「鑭系元素結合胜肽」如同分子爪般抓住稀土離子;另一種「彈性蛋白基序胜肽」則是溫度敏感開關,病毒在輕微加熱後會自動沉降,並把吸附的稀土金屬帶下來。
研究顯示,只要將改造後的病毒投入礦場排水或酸性礦坑廢水,病毒就會快速、選擇性地抓住稀土元素,排除其他金屬干擾。研究團隊接著加熱,使病毒與稀土聚集成團並沉底,排除上層液體後,再調整酸鹼值即可回收純淨的稀土離子。
團隊更發現,這些病毒仍具活性、可反覆使用,且只要感染細菌即可大量生產,製程簡單、成本極低。李頌吾表示「這顯示我們能用生物工具取代高污染工業流程,只需要混合槽與加熱器就能完成,既環保又容易擴大規模。」
從感測器到電力生成 20年研究迎來最關鍵成果
李頌吾團隊過去20年已利用病毒平台打造生物感測器、微型發電裝置、以及可用於組織再生的分子積木。他說這次的成果是其研究脈絡的「自然延伸」,更是朝向綠色經濟的重要一步。
「只要調整病毒的基因指令,我們還能讓它選擇性抓取其他重要金屬,例如鋰、鈷、鉑族金屬,甚至可用於環境汙染整治,如去除水中的汞、鉛等有毒重金屬。」李頌吾表示。此研究由美國國家科學基金會與能源部共同支持。
可能重塑全球供應鏈 動搖中國「稀土壁壘」
1992年,中共領導人鄧小平提出「中東有石油,中國有稀土」,從此中國以國家戰略力量投入產業鏈建設,經30多年壟斷全球稀土從開採、提煉到製造的整體產能,長期形成難以撼動的優勢。美國曾多次試圖重建稀土產業,但傳統提煉汙染極高,加上中國以低價傾銷,使美國相關企業相繼外移或倒閉。
李頌吾的「智慧病毒」提煉方式被外界認為可能成為美國突破困境的關鍵。若技術成熟並進入普及階段,將能在美國本土以低汙染方式量產稀土,有望重建供應鏈自主性。李頌吾直言「這項技術可解決美國在稀土供應鏈的重大瓶頸,並提升國家與經濟安全。」
美中稀土角力添變數 台灣產業鏈亦持續關注
在川普與習近平釜山會談後,美國同意調降部分對中關稅,而中國則須放寬稀土出口限制。國際分析認為,若李頌吾團隊的研究成功落地,將可能削弱中國多年苦心建構的稀土優勢,使美國不再受制於單一供應來源。
此技術若發展成熟,對電動車、半導體、光電等高度依賴稀土的台灣產業鏈同樣具有重大意義。



