圖① 被樹木環繞的金礦。

圖② 在有色金屬冶煉廠，工人在碼放剛剛制成的金條。

最近走進商場，希望購買黃金飾品的消費者會明顯察覺到，黃金的價格比之前貴了不少。

今年12月初，紐約黃金期貨、倫敦現貨黃金價格一度雙雙突破2100美元/盎司關口。雖然之后價格有所下降，但均已經觸及歷史最高點。

大宗市場黃金價格的“瘋漲”也很快傳導至消費市場，黃金飾品等價格隨之水漲船高。作為人類財富的象征之一，黃金價格的每一次大幅波動都牽動著消費者的心。

那么，為什么從古至今，黃金一直都這么寶貴呢？

儲量大但開采難

美國地質調查局公布的數據顯示，目前可供開采的全球黃金資源儲量約為5.3萬噸，其中已探明黃金儲量為3.3萬噸。乍一聽，黃金資源總儲量似乎并不算少，但為何黃金價格依然居高不下？

黃金儲量雖大，但并不意味著其能夠被全部開采。即使在科技發達的今天，黃金資源的勘探、開采依然是一項高難度、高投入、高成本的事業。

在人類缺乏先進技術和大型設備的時代，最早被開采利用的黃金通常是暴露于地表的沙金，即如沙子般細微的黃金。沙金礦床分布較淺，容易被天然江河沖刷，從而使細微如沙的金礦石流入河道，沖向下游被人們打撈起來。這也是“淘金”一詞最早的來源。

不過，能夠淘金的地區，必須具備3大要素：首先，要具備沙金礦藏；其次，當地還需有河流作為輸送渠道；最后，金礦下游的地貌特點需要滿足淘金要求，如地勢相對平坦、水流速度較慢、河道深度較淺等。我國長江、黃河等大型水系中雖然也有沙金分布，但由于河床深，沙金顆粒細、品位低，因此江河中的沙金很難被打撈起來。

深埋于地下的巖金開采起來則更加困難。在開采前，要找到金礦準確的位置，這就是一項極其困難的工作。

“礦產資源勘查是一個高風險行為，其特點是投資大、周期長、風險高、難度大。”山東黃金地勘集團總經理李文介紹，要發現一個金礦，需經過普查、探索、鉆探、詳查、勘探等多個階段。以我國最大的金礦床——西嶺金礦為例，其從普查到勘探歷時23年。

大型金礦通常位于地下百米到千米不等。“找礦就像釣魚，礦帶是魚群。我們在岸上并不知道魚群的位置，只能一個鉆孔一個鉆孔試。直到釣到了第一條魚，我們才有辦法確定魚群的準確位置。”李文說。而每打一個孔，勘探成本都將顯著增加。

找到金礦只是第一步，選擇適當的開采方式同樣重要。

對于分布在地表下較淺位置的金礦，可以選擇露天開采的方式。借助高效的爆破技術、大型挖掘機和礦用卡車等，專業人員可以通過剝離覆蓋層直接開采礦體。若要挖掘埋藏位置較深的礦藏，則需采用地下開采技術，常用的方法有空場法、充填法等。

影響黃金開采成本的主要因素有兩點：一是礦石儲量、品位等，二是企業采礦技術、管理水平等。

便利生活用途廣

或許很多人不知道，黃金其實每天都“陪伴”著我們。據測算，一部智能手機中平均含0.05克黃金。不只是手機，幾乎每個結構復雜、功能先進的電子設備中都含有微量黃金。

生產電子器件是黃金最重要的工業用途之一。電子設備的有效性和可靠性很大程度上取決于其內部各個電子元器件之間連接的質量，其中的關鍵是連接器和接觸點。

許多電子器件在低電壓、低電流的工作環境下，接觸點容易出現氧化等不良現象。與其他金屬相比，黃金良好的導電性和穩定性使其成為電子半導體行業連接器和接觸點的上佳制造材料。

作為一種高效的電流導體，黃金可以承載這些微小的電流并能夠長久保持穩定。同時，黃金具有良好的化學穩定性，能夠保持長時間不被腐蝕，有助于確保電路長時間穩定運行。因此在許多重要設備的關鍵電子器件中，黃金都是必不可少的原材料。

除此之外，在醫療衛生領域，黃金也發揮著重要的作用。例如，以膠體形態存在的膠體金已經被廣泛應用于病毒檢測、受孕檢測中。

中國科學院化學研究所副研究員魯聞生介紹，氯金酸在還原劑的作用下，可以聚合成一定大小的金顆粒，并在靜電的作用下形成一種穩定的膠體狀態，這便是膠體金。

膠體金有一個獨特優勢，它可以呈現出多種不同的鮮艷顏色，而不只是單純的金色。這個特點正是膠體金被廣泛用作各種醫療檢測試劑的主要原因。膠體金顆粒的表面能夠與蛋白質等分子結合。當用膠體金標記的抗體與抗原反應時，這些標記物在載體上聚集若達到一定密度，便可以呈現出肉眼可見的紅色或紫色。

采用這種方法制成的驗孕棒、新冠病毒抗原檢測試劑等便攜式檢測產品，具有方便快捷、特異敏感、穩定性強、結果判斷直觀等優點，特別適用于基層的大批量檢測和大面積普查等。

微生物冶金潛力大

黃金不僅推動著現代科技的進步，科技的發展也同樣推動了黃金開采、提取技術的升級。

在礦山中，人類能夠發現的黃金通常散落在整個金礦層的其他巖石成分中。因此，冶金實際上就是通過一些特殊方法將這些分散的黃金從礦石中“揪”出來，再使其重新形成金塊或金粒。

過去，黃金冶煉是一個高污染行業。沿用上百年的氰化法、混汞法提煉黃金都給環境帶來了顯著破壞。這些方法效率低、周期長，相關藥劑直接接觸外部環境，污染難以控制，對地表水、地下水和土壤都構成了極大威脅。因此，“脫毒向綠”一直是黃金冶煉產業的重要發展方向。

令人難以想象的是，看似與黃金風馬牛不相及的微生物，也能夠在冶金中發揮重要的作用。有研究人員在自然形成的黃金表面檢測到了生物成分，并在其中鑒定出30種細菌的DNA（脫氧核糖核酸）。其中一種被稱為金屬羅爾斯通菌。相關研究人員在這種細菌的培養物中加入含有金離子的溶液，隨后觀察到了明顯的金沉淀現象。由此科研人員認為這些細菌參與了自然金的形成。

不過，黃金并不含營養物質，為何還能夠吸引細菌、甚至讓細菌參與到黃金的形成中？

研究人員認為，自然界的各種生物與其說是生活在“最適合”的環境中，不如說是生活在“最有優勢”的環境中。這些細菌之所以選擇在黃金上生存，并參與“建設”黃金，正是因為只有它們能夠耐受金的毒性。這樣其他微生物便不會來和它們爭奪生存空間和周圍的營養物質了。

在此基礎上，研究人員發現了一種“煉金微生物”的代表——耐金屬貪銅菌。它能夠通過一種特殊的酶將細胞外的金離子轉化為金顆粒，以抵御金離子對自身細胞的侵害。這個過程類似于“煉金”。而如果單獨將這種特殊的酶投放到黃金溶液中，同樣能夠將金離子轉化為金顆粒。

如今，微生物冶金已經成為綠色冶金的重要研究方向，在國內外有大量實踐和應用的實例，相關技術具有廣泛的應用前景。 （記者 都芃）

來源： 科技日報