稀土元素(REEs)作为现代高科技产业发展的关键原材料, 在多个前沿领域具有广泛应用然而, 由于稀土元素分布相对分散, 其提取往往伴随着环境退化。此外, 稀土元素的相似化学性质导致了分离过程中的高能耗和过度污染排放。为了实现稀土的绿色发展和高效资源利用, 通过合成生物学技术构建了工程稀土微生物。

近日，清华大学张洪杰团队深入探讨了稀土微生物的开发和高价值稀土生物材料的创造。相关成果以“Microbial-driven fabrication of rare earth materials”发表在《Science China Materials》上。

图1. 稀土生物制造总览

文章深入探讨了稀土微生物系统在浸出和富集方面的筛选和改造，建立了工程稀土微生物合成平台, 实现了原位合成高附加值的稀土生物材料, 推动了临床转化研究和应用的进展以及稀土生物材料的设计和合成。这些生物材料可应用于稀土分离、机械支撑、催化和诊断。最后，还讨论了稀土生物材料制造及其在高价值材料中应用的未来研究方向和前景。

图2. 稀土生物材料在稀土生物制造过程中的应用

总体而言，稀土生物制造仍处于早期研究阶段，因此有必要加紧努力，为大规模稀土生物制造制定创新战略。这些战略不仅要符合实际要求，还要有效针对高价值应用。

  https://link.springer.com/article/10.1007/s40843-024-2859-4