原標(biāo)題：海底的稀土，挖起來(lái)沒(méi)那么容易

天下熙熙攘攘，為稀土而來(lái)，為稀土而往，各種黑科技產(chǎn)品須臾也離不開(kāi)的稀土一直都是 “香餑餑”，各國(guó)都為尋找掌握更多稀土資源而絞盡腦汁。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局之前公布的數(shù)據(jù)顯示，全球稀土工業(yè)儲(chǔ)量總計(jì)1.4億噸。其中，我國(guó)稀土儲(chǔ)量為5500萬(wàn)噸，占世界總儲(chǔ)量的近四成。

4月10日，礦產(chǎn)資源貧乏的日本宣布在本國(guó)經(jīng)濟(jì)區(qū)海域深處發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量高達(dá)1600萬(wàn)噸的稀土資源礦，可供全世界幾百年之用。就在日本“幻想”藉此轉(zhuǎn)身成世界級(jí)“稀土供應(yīng)商”的時(shí)候，近日，我國(guó)科考隊(duì)員在東南太平洋海域首次發(fā)現(xiàn)面積約150萬(wàn)平方公里的富稀土沉積區(qū)。與喜出望外的日本人相比，我國(guó)專(zhuān)家們卻很冷靜地稱(chēng)：沉睡在海底的稀土看上去很美，短期實(shí)現(xiàn)規(guī)模化開(kāi)采挖掘并不容易。

應(yīng)用無(wú)處不在，就連口紅中都有它的身影

“智能手機(jī)里至少有9種稀土材料；離開(kāi)了稀土材料，潛艇聲吶就是擺設(shè)；在座愛(ài)美女士必備的口紅，如今都有了稀土的身影……”4月12日，專(zhuān)程來(lái)津參加南開(kāi)大學(xué)“稀土與無(wú)機(jī)功能材料高端論壇”的中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所張洪杰院士用輕松幽默的開(kāi)場(chǎng)白，引出了稀土材料開(kāi)發(fā)利用的大課題。

在張洪杰和眾位參加論壇的院士們眼里，“工業(yè)味精”“工業(yè)黃金”……這些稱(chēng)呼如今已不能完全闡釋稀土在當(dāng)下和未來(lái)對(duì)于人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要性和影響力。“稀土元素被廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、冶金、機(jī)械、能源、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，特別是在軍事方面，稀土的使用可以大幅提升雷達(dá)導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)、戰(zhàn)斗機(jī)等武器的性能。可以說(shuō)，稀土的作用無(wú)處不在。作為一種不可再生的資源，未來(lái)稀土材料在新能源領(lǐng)域也將扮演著舉足輕重的角色。”

研究稀土無(wú)機(jī)材料數(shù)十年的張洪杰院士介紹說(shuō)，一輛豐田普銳斯汽車(chē)電池含有9千克之多的稀土元素鑭，大型風(fēng)力發(fā)電組的磁鐵需要227千克甚至更多的釹，軍隊(duì)更需要稀土用于制作夜視鏡、巡航導(dǎo)彈和其他武器。利用稀土材料，我國(guó)成功地實(shí)現(xiàn)了高速飛行器的整體測(cè)溫和神舟飛船的減重……“高速飛行器的整體測(cè)溫，目前只有中美兩國(guó)掌握了這一技術(shù)，稀土材料起了大作用。”張洪杰說(shuō)道。

海底開(kāi)采難度大，成本高和污染問(wèn)題都是制約瓶頸

記者采訪了解到，目前海底稀土資源開(kāi)采技術(shù)上已然可行，但面臨的最大問(wèn)題就是深海開(kāi)采成本。不同于陸地的開(kāi)挖，深海開(kāi)采需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)采設(shè)備和運(yùn)輸存儲(chǔ)設(shè)備，還需要相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，而且容易受到海況和氣候等大環(huán)境的制約。

此外，人類(lèi)對(duì)深海海底稀土的分布規(guī)律和賦存狀態(tài)認(rèn)知條件也限制了這種大規(guī)模的開(kāi)采。據(jù)了解，相對(duì)于陸地開(kāi)采，海洋開(kāi)采、尤其是國(guó)際海域的海底資源開(kāi)采，還有著比較復(fù)雜的國(guó)際規(guī)則制約，從探測(cè)開(kāi)始到落實(shí)具體開(kāi)采行動(dòng)，需要相當(dāng)長(zhǎng)的周期才能實(shí)現(xiàn)。

“日本此次宣布發(fā)現(xiàn)的海底稀土資源雖然在自己的專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)，開(kāi)采可不受?chē)?guó)際規(guī)則制約，但資源所在海域平均水深5000米左右，短期無(wú)法開(kāi)采利用。”采訪中，有不愿意透露姓名的專(zhuān)家分析說(shuō)，海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海況復(fù)雜，開(kāi)采難度極大，以現(xiàn)有技術(shù)能力，即便能夠進(jìn)行采礦，開(kāi)采成本也很高。此外，海底采礦還存在著不可忽視的污染問(wèn)題。稀土中所含的重金屬或有害元素一旦混入水體中會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，還會(huì)給漁業(yè)和海洋環(huán)境帶來(lái)災(zāi)難。

中科院大連化學(xué)物理研究所李燦院士認(rèn)為，此次新發(fā)現(xiàn)稀土資源，對(duì)日本稀土材料基礎(chǔ)研究將起到積極的助推，“要從數(shù)千米深的水下稀泥中分離稀土礦物的成本很高，日本的深海開(kāi)采技術(shù)仍有待進(jìn)一步提升。日本仍然離不開(kāi)對(duì)中國(guó)稀土資源的依賴(lài)。”

急需補(bǔ)短板，以多學(xué)科交叉加大基礎(chǔ)研發(fā)力度

我國(guó)雖然是稀土資源大國(guó)，但我國(guó)卻難稱(chēng)稀土資源強(qiáng)國(guó)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)稀土分離化學(xué)與工程研究雖然取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但存在稀土分離污染環(huán)境、資源利用率低等短板。

作為稀土研究專(zhuān)家，中科院院士、蘭州大學(xué)校長(zhǎng)嚴(yán)純?nèi)A關(guān)注最多的還是如何提升我國(guó)的稀土科研軟實(shí)力，提升中國(guó)稀土開(kāi)發(fā)科技含量和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。嚴(yán)純?nèi)A認(rèn)為，要補(bǔ)齊稀土材料科學(xué)短板，就需要緊密?chē)@國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和世界科學(xué)發(fā)展前沿，以多學(xué)科交叉融合為主要突破點(diǎn)，加大基礎(chǔ)研究力度，著力拓展稀土和無(wú)機(jī)功能材料的新性質(zhì)和新應(yīng)用，為我國(guó)稀土資源高效開(kāi)發(fā)和保護(hù)利用提供更多科學(xué)與技術(shù)支撐和人才儲(chǔ)備。