圖① 被樹木環(huán)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(jìn)商場，希望購買黃金飾品的消費(fèi)者會明顯察覺到，黃金的價(jià)格比之前貴了不少。
今年12月初，紐約黃金期貨、倫敦現(xiàn)貨黃金價(jià)格一度雙雙突破2100美元/盎司關(guān)口。雖然之后價(jià)格有所下降，但均已經(jīng)觸及歷史最高點(diǎn)。
大宗市場黃金價(jià)格的“瘋漲”也很快傳導(dǎo)至消費(fèi)市場，黃金飾品等價(jià)格隨之水漲船高。作為人類財(cái)富的象征之一，黃金價(jià)格的每一次大幅波動都牽動著消費(fèi)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(zhì)調(diào)查局公布的數(shù)據(jù)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(jià)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(fā)達(dá)的今天，黃金資源的勘探、開采依然是一項(xiàng)高難度、高投入、高成本的事業(yè)。
在人類缺乏先進(jìn)技術(shù)和大型設(shè)備的時(shí)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(xì)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(xì)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(qū)，必須具備3大要素：首先，要具備沙金礦藏；其次，當(dāng)?shù)剡€需有河流作為輸送渠道；最后，金礦下游的地貌特點(diǎn)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(xì)、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(zhǔn)確的位置，這就是一項(xiàng)極其困難的工作。
“礦產(chǎn)資源勘查是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行為，其特點(diǎn)是投資大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高、難度大。”山東黃金地勘集團(tuán)總經(jīng)理李文介紹，要發(fā)現(xiàn)一個(gè)金礦，需經(jīng)過普查、探索、鉆探、詳查、勘探等多個(gè)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(shí)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(gè)鉆孔一個(gè)鉆孔試。直到釣到了第一條魚，我們才有辦法確定魚群的準(zhǔn)確位置。”李文說。而每打一個(gè)孔，勘探成本都將顯著增加。
找到金礦只是第一步，選擇適當(dāng)?shù)拈_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(shù)、大型挖掘機(jī)和礦用卡車等，專業(yè)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(shù)，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(diǎn)：一是礦石儲量、品位等，二是企業(yè)采礦技術(shù)、管理水平等。
便利生活用途廣
或許很多人不知道，黃金其實(shí)每天都“陪伴”著我們。據(jù)測算，一部智能手機(jī)中平均含0.05克黃金。不只是手機(jī)，幾乎每個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能先進(jìn)的電子設(shè)備中都含有微量黃金。
生產(chǎn)電子器件是黃金最重要的工業(yè)用途之一。電子設(shè)備的有效性和可靠性很大程度上取決于其內(nèi)部各個(gè)電子元器件之間連接的質(zhì)量，其中的關(guān)鍵是連接器和接觸點(diǎn)。
許多電子器件在低電壓、低電流的工作環(huán)境下，接觸點(diǎn)容易出現(xiàn)氧化等不良現(xiàn)象。與其他金屬相比，黃金良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性使其成為電子半導(dǎo)體行業(yè)連接器和接觸點(diǎn)的上佳制造材料。
作為一種高效的電流導(dǎo)體，黃金可以承載這些微小的電流并能夠長久保持穩(wěn)定。同時(shí)，黃金具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠保持長時(shí)間不被腐蝕，有助于確保電路長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。因此在許多重要設(shè)備的關(guān)鍵電子器件中，黃金都是必不可少的原材料。
除此之外，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，黃金也發(fā)揮著重要的作用。例如，以膠體形態(tài)存在的膠體金已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于病毒檢測、受孕檢測中。
中國科學(xué)院化學(xué)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(wěn)定的膠體狀態(tài)，這便是膠體金。
膠體金有一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢，它可以呈現(xiàn)出多種不同的鮮艷顏色，而不只是單純的金色。這個(gè)特點(diǎn)正是膠體金被廣泛用作各種醫(yī)療檢測試劑的主要原因。膠體金顆粒的表面能夠與蛋白質(zhì)等分子結(jié)合。當(dāng)用膠體金標(biāo)記的抗體與抗原反應(yīng)時(shí)，這些標(biāo)記物在載體上聚集若達(dá)到一定密度，便可以呈現(xiàn)出肉眼可見的紅色或紫色。
采用這種方法制成的驗(yàn)孕棒、新冠病毒抗原檢測試劑等便攜式檢測產(chǎn)品，具有方便快捷、特異敏感、穩(wěn)定性強(qiáng)、結(jié)果判斷直觀等優(yōu)點(diǎn)，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(xiàn)代科技的進(jìn)步，科技的發(fā)展也同樣推動了黃金開采、提取技術(shù)的升級。
在礦山中，人類能夠發(fā)現(xiàn)的黃金通常散落在整個(gè)金礦層的其他巖石成分中。因此，冶金實(shí)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(gè)高污染行業(yè)。沿用上百年的氰化法、混汞法提煉黃金都給環(huán)境帶來了顯著破壞。這些方法效率低、周期長，相關(guān)藥劑直接接觸外部環(huán)境，污染難以控制，對地表水、地下水和土壤都構(gòu)成了極大威脅。因此，“脫毒向綠”一直是黃金冶煉產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。
令人難以想象的是，看似與黃金風(fēng)馬牛不相及的微生物，也能夠在冶金中發(fā)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(xì)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(guān)研究人員在這種細(xì)菌的培養(yǎng)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(xiàn)象。由此科研人員認(rèn)為這些細(xì)菌參與了自然金的形成。
不過，黃金并不含營養(yǎng)物質(zhì)，為何還能夠吸引細(xì)菌、甚至讓細(xì)菌參與到黃金的形成中？
研究人員認(rèn)為，自然界的各種生物與其說是生活在“最適合”的環(huán)境中，不如說是生活在“最有優(yōu)勢”的環(huán)境中。這些細(xì)菌之所以選擇在黃金上生存，并參與“建設(shè)”黃金，正是因?yàn)橹挥兴鼈兡軌蚰褪芙鸬亩拘?。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(yǎng)物質(zhì)了。
在此基礎(chǔ)上，研究人員發(fā)現(xiàn)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(xì)胞外的金離子轉(zhuǎn)化為金顆粒，以抵御金離子對自身細(xì)胞的侵害。這個(gè)過程類似于“煉金”。而如果單獨(dú)將這種特殊的酶投放到黃金溶液中，同樣能夠?qū)⒔痣x子轉(zhuǎn)化為金顆粒。
如今，微生物冶金已經(jīng)成為綠色冶金的重要研究方向，在國內(nèi)外有大量實(shí)踐和應(yīng)用的實(shí)例，相關(guān)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。 （記者 都 芃）
(責(zé)任編輯：陳冬梅)
