柏克莱加大（下图）主导的一项前沿研究，利用基因工程改造无害病毒，使其像“智能海绵”般从水中捕获稀土金属，并借由温和调节温度与酸碱度（pH值）释放金属供回收。这项突破性的成果为未来以“清洁方式”提取稀土及其他关键金属提供了可能，或将替代传统开采中高度污染的化学工艺。项目负责人、劳伦斯伯克利国家实验室科学家李承旭（音译，Seung-Wuk Lee）教授表示，这项技术有望解决全球关键材料供应链中的重大瓶颈。
当前国际供应链深受地缘政治影响，尤其稀土产业长期被中共掌握主导权。川普总统近期与中共国家主席习近平会面后，双方达成暂缓中共稀土出口限制的共识，美国则降低部分关税。然而，川普政府仍意图联合西方盟友建立独立的稀土供应体系，以减少对中共的依赖。在此背景下，柏克莱加大的最新科研突破，可能为美中在稀土供应链的角力增添新的变数。
根据柏克莱加大官网刊出的研究文章，高科技电子产品与绿色能源技术若缺乏稀土元素（REEs）便无法运转。稀土包含17种金属，具独特物理与化学性质，是手机萤幕用的萤光粉、电动车与风力涡轮机中的强力磁铁等关键组件的核心材料。但从原矿提炼稀土需大量使用有毒化学物质，并产生高污染废料，长期被诟病为“肮脏的产业”。
李承旭团队希望利用微小且无害的噬菌体病毒来解决这一问题。该研究获得美国国家科学基金会与美国能源部资助。研究核心在于将只感染细菌、对人类与环境皆无害的噬菌体改造为“高度选择性的回收机”。科研团队在病毒表面添加两种特殊蛋白质：一种是镧系元素结合肽，可像“分子钳”般精准捕捉稀土离子；另一种为弹性蛋白样肽，可作为无毒温控开关，病毒在轻微加热时会携带捕获的稀土从溶液中析出。
研究人员将改造后的病毒加入酸性矿山排水，成功验证系统的可行性。病毒迅速附着在稀土离子上，并排除其他金属。随后，通过轻微加热，使病毒团聚并沉降至容器底部。排出上层液体后，研究人员得到含病毒与稀土的浓缩污泥；再调节混合物的pH值，即可促使病毒释放纯净稀土离子，并进行回收。
研究团队还发现，病毒在完成捕获与释放之后仍保持活性，可反复利用；且病毒可经由感染细菌自我复制，使其大量培育成本极低。
李承旭（上图）强调，此项技术是迈向可持续采矿与资源循环的重要一步，它能以更环保、低成本且可回圈的方式保障清洁能源产业所需的关键材料，同时兼顾环境保护。他并指出，在全球供应链竞争日益激烈的背景下，这项技术有望突破关键金属的供应限制，“通过在美国本土实现环保且可规模化的稀土开采，我们将能保障国内关键矿产供应，强化国家安全与经济安全。”
除了从矿业废水提取稀土外，研究团队也计划将该平台应用于电子废弃物（如旧手机、笔电）的金属回收、以及环境修复等领域。透过改变病毒遗传程序，它还可选择性捕获电池所需的锂与钴、工业催化剂使用的铂族金属，甚至能从供水系统去除汞与铅等有毒重金属。李承旭表示，此技术将成为新一代智能病毒材料的基础，助力真正的循环、可持续经济的发展。
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。”
