柏克莱加大（下图）主导的研究团队，通过基因工程改造无害病毒，使其如同“智能海绵”般从水中捕获稀土金属，并通过温和调节温度和酸碱度（pH值）释放金属供收集。这项突破性创新有望为稀土元素及其他关键元素开辟“清洁”的生物提取路径，替代传统开采方式。项目负责人李承旭（音译，Seung-Wuk Lee）教授说，该技术还可能解决关键元素供应链中的重大瓶颈问题。

当前全球供应链充满地缘政治不确定性，中国掌握著稀土资源的主导权。川普总统与中国国家主席习近平会面后，中方同意暂缓稀土出口限制，美国则降低了部分关税。但川普政府仍希望联合西方盟友打造独立的稀土产业链，以摆脱对中国的依赖。柏克莱加大的这项技术，或许为美中供应链角力添新变数。

柏克莱加大官网的研究文章说，高科技电子产品和绿色能源技术若没有稀土元素（REEs）便无法运转。这17种金属具有独特特性，对制造手机萤幕发光的萤光粉、电动汽车和风力涡轮机使用的强力磁铁等产品至关重要。但从原材料中提取这些物质的过程污染严重，依赖有毒化学品且产生污染废料。

生物工程学教授兼劳伦斯伯克利国家实验室科学家李承旭领导的团队，希望透过微小病毒解决上述难题。该研究获得美国国家科学基金会和美国能源部的资助。研究方法的核心在于将噬菌体、这种仅感染细菌且对人类和环境无害的病毒，改造为“高度选择性的回收机器”。

研究人员透过在病毒表面添加两种特殊蛋白质实现这一目标：一种是镧系元素结合肽，如同分子钳般精准捕捉稀土元素；另一种弹性蛋白样肽则作为简单无毒的温控开关，当病毒受温和加热时，它会携稀土元素从溶液中析出。另一种弹性蛋白基序肽则充当简易无毒的温控开关：当病毒受温和加热时，它会携稀土元素从溶液中析出。

研究人员将改造病毒添加至酸性矿山排水中，成功验证了该系统的有效性。病毒立即附著在排水中的稀土元素离子上，对其他金属置之不理。轻微加热溶液，研究人员促使病毒聚集成团并沉降至罐底。排出液体后，他们获得了含有病毒和捕获金属的浓缩污泥。最后一步是调节该混合物的pH值，促使病毒释放纯净金属离子以供回收。

研究人员还发现，病毒完成任务后仍能保持活性，可重复使用。此外，透过感染细菌使其自我复制，研究人员能以低成本轻松培育大量病毒。

李承旭（上图）说，这项技术迈向可持续采矿与资源回收的重要一步。此种生物解决方案既能以更环保、低成本且可回圈的方式保障清洁能源未来所需的关键材料，又能助力环境保护。该技术还可能解决关键元素供应链中的重大瓶颈问题。“我们的生物解决方案以更环保、低成本且可回圈的方式保障清洁能源未来所需的关键材料，同时助力环境保护。这项技术还可能解决我国巨大的供应链难题。通过在美国本土实现环保且可扩展的稀土元素开采，该技术将保障关键矿产的国内供应，增强国家安全与经济安全。”

除从矿业废水中提取稀土元素外，研究团队还设想将该平台应用于电子废弃物（如旧手机、笔电）的稀土回收及环境修复等关键领域。李承旭表示，通过改变病毒的遗传指令，可以调整其功能，选择性捕获其他关键元素，例如用于电池的锂和钴、用于催化剂的铂族金属，甚至能从供水系统中去除汞和铅等有毒重金属，“这项工作最终将成为新一代智能病毒材料的基础，助力构建真正的循环可持续经济。”