16年前，Aiyen Tjoa正在探究印度尼西亚苏拉威西岛中间的Sorowako小镇。这里曾经是植物王国，许多珍稀物种是本地独占。但自那今后，小镇竟然成了环球范围最大的镍矿产区之一，此中仅一家公司就据有天下镍提供总量的5%。

2004年，苏拉威西省中部Tadulako大学泥土生物学家兼讲师Tjoa抵达Sorowako小镇时，本地大部门茂盛的植被都已遭清算，为了清算出开采面，那边只留下大片贫瘠的泥土与灰尘飞扬的门路。

仅有部门灌木和树苗幸存下来。当时的Tjoa盼望，可以或许找到可以顺应这种全新富镍情况的有数植物。在她看来，这将是一种“超等植物”，不但可以或许从泥土中汲取高量镍元素，同时也可以或许将其存储在体内。除了干净泥土，人们乃至可以直接“开采”这些富镍植物，以猎取别的一种金属泉源，在不粉碎生态情况的条件下保障矿物产出。

Tjoa查找的植物，被称为「镍超富团体」，人们从每1克干叶中至少可以或许提取出1000微克镍。

大多数植物都市吸引少量的重金属，以激活体内某些紧张的酶，此中，镍正是对植物着花历程至关紧张的金属元素。但一旦超量，纵然是略微超量，镍也会孕育发生毒性并杀去世大多数植物。Tjoa表现，镍超富团体可以或许将金属联合在细胞壁内或存储在液泡当中，借此实现对过量镍富集的抗击本领。依据观看，这类植物重要将镍储存在芽、叶、根或汁液当中。

▲ 图：某些镍超富团体可以或许将大量金属元素储存在汁液当中，是以出现出艳丽的绿色或蓝色。图片泉源/Antony van der Ent。

一部门亲镍物种，比方原产于意大利的Alyssum murale（十字花科植物），每1克干叶可以汲取高达30000微克的镍。而包罗Phyllantus balgoyii在内的部门植物则生长在马来西亚，并依附着极高的镍含量，令汁液出现出明显的亮蓝绿色。迄今为止，环球已经记载了约450种亲镍植物。这些植物大多生长在植物多样性较低，且镍储量低于印度尼西亚的国度，比方古巴（130种）、南欧（45种）、新喀里多尼亚（65种）以及马来西亚（24种）。

令人讶异的是，在印度尼西亚这片生物多样性最富厚的地皮上，这类植物反而非常稀有，格外是对这个环球镍储量最大的国度而言。那为什么镍超富团体极其稀有？在Tjoa看来，应该是很少有人情愿花时间查找这类植物的踪迹。

漫长的探究

从Sorowako本地的采矿公司得到允许之后，Tjoa敏捷睁开探究。四年以来，她只能自费研究，一次又一次前去Sorowako，一次又一次无功而返。

探究进度之以是迟钝，是由于这莳植物用肉眼看来实在非常一般，一旦发觉大概的富团体，必要通过简洁的现场测试，以确定是否是必要的植株。昆士兰大学植物生态学家Antony van der Ent表现，可以用白色的圆形检测纸测试植物中的镍含量（如下图）。“只要将叶子按在纸上，假如镍含量到达必然水平，试纸就会变红。这种测试要领十拿九稳，易于操纵并且速率很快。”

▲ 图片泉源/Antony van der Ent

但体内有镍，并不克不及证明植物就属于镍的超富团体。为了阐发镍浓度，研究者还必要将样品带回试验室，举行干燥处置惩罚，并利用X射线查抄。详细通过X射线的特定能量程度激活镍原子的特性反响。

颠末四年的探究，Tjoa最终在2008年发觉了两种生长在印度尼西亚当地的镍超富团体：Sarcotheca celebica与Knema matanensis。在试验室中，她发觉这两种当地植物都可以或许在每克干叶中储存1000-5000微克的镍元素。

这仅仅只是开始，Tjoa还盼望找到更多。与其他地方发觉的亲镍植物相比，这两莳植物的镍含量照旧太低了。她解说道，“我们盼望找到至少可以或许积存下10000微克镍的植物。”只有高于这一阈值，莳植用于矿物提取/植物采矿的植物，本领有经济可行性。

Tjoa的这项植物研究，引起了万隆技能学院地磁学传授Satria Bijakasana的细致。Bijaksana着迷于苏拉威西岛本地地质学与生态学之间的干系，他很想知道，本身的地磁学专业知识可否关心他们加速探究速率。

▲ 图：印度尼西亚的丛林恰好是镍超富团体植物的乐土——这里生物多样性极佳，泥土中又疏散着大量的镍元素。图片泉源/Antony van der Ent。

因为超富团体植物中的金属含量很高，是以纵然是燃烧后余下的灰烬，也仍包罗大量金属元素——而此中一些金属具有磁性。已经有大量研究评释，超富团体植物中的镍汲取与铁（一种广为人知的高磁金属）汲取会同时产生。是以，Bijaksana与Tjoa配合设计一项试验，以观看植物积存更多镍时，其磁化率是否也会同步增添。通过比力两种闻名的超富团体（Alyssum murale 与 Alyssum corsicum）的灰烬，以及苏拉威西与哈马黑拉岛本地10种当地植物的灰烬，他们发觉了令人振作的效果——此中一种当地植物拥有极高的镍与铁含量。

Bijakasana表现，“我们以为通过磁性体现可以加速研究历程，借此检测出高浓度的镍。”依附着更低的误报率，他们于2020年5月颁发研究效果，从苏拉威西发觉了别的两种亲镍植物：Casearia halmaherensis以及一种胡椒品种。二者都可以或许在1克干叶中累积到2600-2900微克的镍。只管这项研究仍处于起步阶段，但Bijaksana盼望通过这项效果说服人们专心看待印度尼西亚的植物收罗营业。

新的采矿方法

镍超富团体的上风在于，它们可以或许从泥土中网络到存在毒性的残留污染物，同时以富集的情势将其转化为有代价质料——镍便是一种应用遍及的矿物，可用于制造厨房水龙头、电动汽车、电池等多种产物。

并且，从植物中网络镍，相比之下越发简洁易行。

昆士兰大学的van der Ent盘算出，像Phyllantus balgoyii如许的超富团体每年每公顷可生产120公斤的镍，相称于每公顷产出1754美元的代价。镍的提取历程也相对简洁，只必要修剪枝条（即植物中金属浓度最高的部门）并燃烧，尔后将镍与灰分举行分散即可。Van der Ent表现，燃烧的历程固然会开释二氧化碳，但镍超富团体的生长历程中却会斲丧二氧化碳并孕育发生氧气，是以总体可维持排放均衡。他表现，“燃烧后开释出的全部碳，都将在几个月内被后续莳植的作物再次「捕获」。”

与传统采矿方法相比，植物采矿具有明显的情况爱护上风。在Sorowako，镍通过露天矿场开采猎取，借此提取埋藏在红土岩层中的镍。为了得到镍，人们必要打碎岩石，历程中会开释出放射性元素、自然存在的石棉样物质以及金属粉尘。露天采矿还会孕育发生有毒的半液体废物，即尾矿。假如治理不妥，砷与含汞尾矿会连续泄漏到周边情况当中。从更遍及的角度来看，传统采矿业总体上会孕育发生庞大的碳排放量，其碳排放占2017年环球温室气体排放总量的至少10%。

除了提拔镍矿开采的环保程度，这种新方法另有助于规复已被开采的地皮。Tjoa表现，印度尼西亚的大多数矿业公司并不会在废弃的矿场中莳植物。更紧张的是，纵然少数企业举行植物莳植，选择的也多数是一般植物、而非亲镍物种。

Van der Ent指出，这种一厢甘心式的植物规复历程存在题目。他提到，“这类规复用植物大多属于常见杂草，非常不得当泥土规复。”在除镍残留并规复泥土重要养分及康健状态方面，镍超富团体植物的体现更好。他夸大，“在完成植物采摘之后，这类泥土还可以莳植一般的农作物。”这种方法也将给采矿企业带来经济收益，由于已经难以直接开采的矿物将通过植物再次会合，并按季候举行收割猎取。现在，传统镍采矿要领只实用于含镍量至少到达1%的泥土。“而对镍富团体植物而言，纵然是镍占比仅为0.1%的泥土，也足以使其健壮生长。”

自2014年以来，van der Ent一向在马来西亚沙巴举行植物采矿试验。他表现，“我们发觉植物采矿的确有用”，实用于那些尚未开采但自然具备高含镍量的泥土。但他同时夸大称，这项技能并不克不及代替露天采矿。印度尼西亚是现在环球最大的镍生产国，客岁出口约7300万吨镍，单靠植物采矿很难维持同样的产量。相反，植物采矿可以与传统开采要领并行推进。更紧张的是，植物采矿每每不会像传统采矿要领那样带来与本地住民的锋利抵牾。Van der Ent指出，“我们以为，植物采矿可以或许为生存在富镍地域的屯子社区提供新的耕耘选项，乃至成为新的增补性农业情势。”

只管潜力无穷，但Tjoa对付印度尼西亚植物采矿奇迹的迟钝动态感触沮丧。她表现，“彷佛没人关怀此中的潜力。”她曾于2009年试图与印尼国有矿业公司PT Aneka Tamang（Antam）相同，但对方的回应缓慢且左右扭捏。PT公司曾经对Sorowako的Alyssum murale植物顺应性举行过田间试验，效果也支持了Tjoa提出的植物敏化研究结论。但之后随着公司重组，互助打算也不明晰之。她回想道，“很遗憾，这事之后再无下文。”

在van der Ent看来，如许的状态满盈讥笑。“没有哪个国度，能像印度尼西亚如许拥有庞大的植物采矿潜力。”依附着非同平常的植物多样性与地质汗青，他笃信该国在发觉镍超富团体方面拥有庞大潜力。究竟上，苏拉威西岛与哈马黑拉岛拥有着天下上最大的超镁铁基岩，此中富含镍元素，总面积达23400公顷（约合234平方公里）。除了镍含量高外，源自该基岩的泥土还支持着高海拔植物种群。Van der Ent表现，“陆续采纳传统采矿要领，只会迫使本地住民在镍资源与生物多样性之间二选一。”

▲ 图：假如可以或许使用有数植物中的镍元素，电动汽车电池将得到可连续的镍矿泉源。图片泉源/Antony van der Ent。

研究职员以为，假如不加速速率，许多潜伏的超富团体植物大概在被发觉前就彻底灭尽。在1990年-2018年之间，苏拉威西岛的丛林笼罩率已经降落近19%。Tjoa表现，“我们大概已经永久失去了发觉这些植物的时机。”

盼望之光

但Tjoa并没有放弃她的探究之路。在苏拉威西岛中部，莫罗瓦利天然爱护区的富镍泥土上，仍旧坐落着一片原始雨林。这片灰色泥土形成于蛇纹石基岩之上，也是亲镍植物的抱负生物情况。Van der Ent指出，“我们在哈马黑拉岛的观察表现，这类泥土上的镍超富团体植物相称常见，但人们还没有在苏拉威西找到雷同的植物种群。只有家人们连合同等，才气尽早发觉它们的踪迹。”

与此同时，一家外洋矿业公司表现有兴趣在本地举行植物采矿试验。2017年，美国投资者与她联络，计划在苏拉威西岛面积5000公顷（约合50平方公里）的地皮上提供试验资金。Tjoa计划在这次试验中采纳来自意大利的镍超富团体植物Alyssum murale。固然向苏拉威西生态体系中引入外来物种大概存在必然危险，但她盼望通过开端试种“说服印度尼西亚当局真正器重植物采矿的可行性。”

Tjoa盼望，将植物采矿技能引入每一处矿区，最好能通过法例要求各矿业公司在特许谋划地区内保存一部门雨林。植物采矿要领相较于传统要领将孕育发生更少的废物、爱护本地生态体系并低落有毒排放量。“这，为采矿业开发出了亘古未有的新门路。”