如何開採宇宙礦產?科學家看中這些細菌,它們將變身「外星生物」

2020-11-22 三體使者

由於地球上的礦產資源是有限的,再加上人類在工業革命後加快了開採礦產資源的速度,導致很早之前就有科學家擔心地球的礦產情況。為此,有科學家提出了尋找礦產星球的想法,即在地外空間尋找符合條件的星球,然後集中力量對這樣的星球進行開採。這個想法確實很美好,宇宙中那麼大,礦產資源固然十分豐富,但是人類的能力始終有限。



根據外媒報導,近期英國《自然·通訊》雜誌發表了一篇與開採地外空間礦產資源相關的研究論文。該論文指出,有科學團隊通過實驗證明了利用微生物進行採礦的可行性,而且開採的還是稀土元素。你確實沒有聽錯,人類未來有可能利用微生物對地球之外的稀土資源進行開採,那麼什麼微生物具有這樣的能力?



稀土元素有多重要?

我們在新聞上常聽到的稀土元素是元素周期表中鑭系元素、鈧、釔這17種元素,目前地球上有大約250種稀土礦。人類最早發現稀土是在1794年,一位名為加多林的芬蘭化學家是第一個分離出稀土元素的人。由於當時他只能分離出不溶於水的稀土氧化物,因此就將該氧化物稱為稀土。稀土存在幾大特點,其中一大特點就是特別稀缺。



除了數量稀少之外,稀土還是不可再生資源,在化學上很難將其分離和提純。稀土有哪些應用領域呢?稀土已經廣泛應用在軍事、工業、農業等領域,這種資源更是研發國防性設備、高精尖設備的重要因素,因此許多國家即使本土存在稀土礦,也不會輕易出口稀土。儘管如此,地球上的稀土礦還是十分有限的,人類想要獲得更多的稀土資源,就得看向其它星球。


哪些細菌有望用於「太空採礦」?

在該發現之前,已經有科學團隊利用某些微生物來開採地球上的稀土資源。微生物的作用在於將巖石中散布、純度較低的稀土資源集中在一起,那麼能否讓它們在太空中發揮作用呢?為了研究這個課題的可能性,來自英國愛丁堡大學的科研團隊展開了研究。他們找到了之前在國際空間站上接受過實驗的三種細菌,然後利用這三種細菌進行模擬實驗。



據了解,這三種細菌分別是貪銅桿菌、硝銨醇單胞菌和枯草芽孢桿菌。在實驗室中,研究人員將含有稀土元素的玄武巖放在不同重力的環境中,然後利用這三種微生物與巖石中的稀土元素產生反應來提取稀土元素。實驗結果表明,硝銨醇單胞菌既能夠在地球重力環境下將玄武巖中的稀土元素浸出,還能夠在模擬月球重力的環境中完成這一任務。



檢測結果顯示,三種細菌從玄武巖中浸出的元素量相差較大,其中浸出元素最多的是硝銨醇單胞菌,它能夠在三種重力環境下浸出稀土元素。其他兩種細菌的浸出效果並不明顯,這說明了微生物之間存在一定的差異性。


微生物雖然微小,但可幫人類大忙

雖然地球上已經有工程在利用微生物來開採稀土元素,但幾乎沒有人會想到將這些微生物的作用放到太空中去發揮。如果未來這一計劃實現了,那麼類似硝銨醇單胞菌這樣的細菌將是最大的功臣。微生物在我們生活中無處不在,它們有好也有壞,因此需要專業人士對它們進行鑑定和區別。



面對壞的微生物,我們不僅要預防它們,還要想方設法消滅它們。對於好的微生物,我們要想方法充分發揮它們的積極作用。就像這次研究中的硝銨醇單胞菌,在此之前科學家們並沒有意識到它原來還有提取稀土元素的作用。由此看來,微生物雖小,但我們不能小看它們,任何生物都有值得人類研究的地方。

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