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深度聚焦

    编者按:学科兴则校兴,学科强则校强。学校始终将强化特色、打造高峰作为学科建设的核心任务,从理论创新的持续深耕到技术突破的勇毅攻坚,从人才培养的模式革新到社会服务的精准对接,在学科建设道路上步履坚实、稳步前行。为全方位展现学校特色学科建设的实践成果与精神气象,进一步汇聚全校师生干事创业的磅礴力量,特推出【建设高峰学科】专栏,本期将持续推出“关键金属的桂工担当”系列文章,充分展示学校在关键金属等前沿领域的创新成果、育人实践与服务贡献,激励广大师生以更加奋发有为的姿态投身学科建设,在夯基垒台、立柱架梁中勇攀高峰、续写新篇,为建设高水平理工大学筑牢坚实学科根基,为学校高质量发展注入强劲动能,为服务国家战略与区域发展贡献更大桂工力量。

    “山上有葱,下有银;山上有薤,下有金;山上有姜,下有铜锡。”唐代《酉阳杂俎》中关于植物与矿产关联的记载,如今在桂林理工大学宋慈安教授领衔的勘查植物地球化学研究团队手中,成为解锁关键金属找矿密码的“古籍钥匙”。团队以勘查植物地球化学为利器,在岭南红壤、西南雨林、西北戈壁间搭建起“植物—矿产”研究桥梁,为国家关键金属资源安全勘探与绿色开发写下“桂工答卷”。

    在广西富贺钟钨锡金多金属矿的密林里,团队成员手持标本夹穿梭其间,采集着叶片边缘略带枯黄的灌木样本——这些看似寻常的植物,实则是地下隐伏矿床的“天然指示器”。宋慈安教授团队传承桂工工科优势,将矿床地质学、植物生态学等多学科理论熔于一炉,历经十余年攻关,提出“强迫吸收和屏障效应理论”:高金属含量矿床会迫使地表植物过量吸收金属元素,形成地球化学异常;而部分植物具备“屏障本能”,能通过限制根部吸收抵御重金属侵害。通过对比实验筛选出吸收能力强、屏障效应弱的植物品种,团队为地质找矿提供了精准高效的“生物探针”。

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    在西双版纳野外浅井环刀取样

    实验室里,电子显微镜下的植物细胞揭示着更微观的秘密。在新疆阿勒泰喀拉通克镍铜矿采集的植物样本细胞中,研究人员观察到不规则团块状的“电子致高密度体”——这是金属元素在植物体内的赋存形态,也是植物“中毒”的直接证据。“这些金属物质会破坏细胞的膜性结构,导致叶绿体片层紊乱、线粒体变形。”团队核心成员解释道。这一发现填补了植物地球化学异常形成机制的研究空白,为后续找矿技术优化奠定理论基础。截至目前,团队已在云南西双版纳铜矿、内蒙古莫尔道嘎钼铜矿、甘肃北山公婆泉铜矿等20余个矿床开展生产性试验,成功助力多个隐伏关键金属矿床的勘探突破。

    细胞中电子致高密度体物质使细胞微结构遭受破坏或畸变现象

    作为广西有色金属产业创新发展的“智囊团”,团队的研究不仅服务于找矿勘探,更延伸至重金属污染治理领域。在河池南丹关键金属高质量发展综合试验区,团队与当地企业合作,利用植物对重金属的积累特征,建立起矿区土壤污染监测评价体系。“我们通过分析植物细胞的中毒症状,能快速判断土壤重金属污染程度,为矿区生态修复提供科学依据。”宋慈安教授介绍,团队研发的“植物富集提取修复技术”,已在南丹部分尾矿库试点应用,昔日裸露的矿渣坡上,如今已能看到人工种植的富集植物形成的绿色覆盖层。

    从野外勘查的“脚底板功夫”到实验室的“微观钻研”,桂工团队始终以国家需求为导向。在广西建设南丹关键金属高质量发展综合试验区的战略背景下,团队主动对接地方产业需求,将研究成果转化为实际生产力。针对广西锡、锑、铟等关键金属资源富集的特点,团队优化完善勘查技术方法体系,编制的《植物地球化学勘查技术规程》成为行业参考标准;与华锡集团等企业合作研发的“复杂矿床植物找矿技术”,将找矿效率提升30%以上,助力广西有色金属产业向高端化、绿色化转型。

    新疆阿勒泰戈壁区植物地球化学剖面测量

    如今,桂林理工大学新一代科研人员正延续着“深根”精神,带着培育的抗逆植物种苗前往西北戈壁,在甘肃460金矿开展植被重建与找矿协同试验;利用遥感技术结合植物光谱数据,构建全国首个“植物—矿产”大数据分析平台。正如宋慈安教授常说的:“植物扎根土壤,我们扎根科研,只有把论文写在祖国的大地上,才能真正扛起关键金属勘探的时代担当。”

    (一审:宋慈安;二审:王洪华;三审:庞崇进)

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