科学家在酸奶中发现财路，它能提炼黄金，这是什么原理？

　　笔者 东邪
　　在元素周期表的所有元素种类中，大多数人最喜欢的元素应该是金元素，因为在现实生活中金长期保持较高的价格，被许多人认为是保值品。从古至今，黄金一直受到人们的青睐，这种金属一直作为硬通货在市场上流通，因为一个国家的货币可能会发生大幅度贬值，而黄金很难发生大幅度贬值。
　　黄金广受青睐的另一个重要原因是它的稀缺性，目前全球已探明的金矿十分有限。经过研究这与地壳中的含金量有关，也就是说地壳中的金元素十分稀少，它们通常只会在自然作用下聚集在一起，人类无法通过技术将它们聚集在一起。然而前段时间来自加拿大的两位科学家在研究酸奶的变化机制时发现了一个不可思议的现象，他们认为地壳中的黄金可能也是以同样的原理形成的。
　　那么这两位科学家发现了什么现象？这个发现是否意味着人类在未来能通过主动干预的方法让散落在地壳中的金元素聚集呢？
　　为什么地表的金矿稀少？
　　在了解该科学研究之前，我们需要了解为什么地表天然形成的金矿如此稀少。科学界有一种理论广受认同，该理论指出大量金属元素伴随着地球的形成而出现，其中就包括金元素。但是黄金的质量比较大，因此早期地球大多数黄金形成后就坠入地心了，而只有少量分布在地壳和地幔中。
　　该理论认为，地球最原始形成的黄金都蕴藏在地心中，而且以熔融的形态存在着。而蕴藏在地幔和地壳的黄金由于环境因素没有聚集在一起，而是四处散落。如今我们在地表上发现的金矿被认为是40亿年前大量小行星对地球进行猛烈撞击后留下的。起初这些外来的黄金也是四处散落，后来经过漫长时间的地质作用，一部分黄金聚集在一起，形成了金矿。
　　因此目前地壳中大多数金矿可能是外来天体供应的结果，这导致了目前地壳中金元素的密度只有每吨0.004克。按照目前国际市场的金价，黄金的密度需要在每吨0.5克左右才具有开采价值，当密度达到每吨30克的时候才能被肉眼看到。这也是为什么地壳中广泛存在黄金，但人类很难将它们都开采出来。
　　科学家从酸奶中发现了什么？
　　在大约100多年前，有地质学家发现大多数黄金都会聚集在地壳裂缝处，当时提出的推测是地幔中的热流流过含有黄金的岩石时将黄金熔化，融化后的黄金被热流带动一直沿着地壳裂缝流动，当热流冷却后，其中含有的黄金也从液态转变成固态。后来这种机制得到更多地质学家的认同，但他们依然不清楚热液如何与黄金发生作用？难道只是高温环境下发生熔化吗？
　　为此加拿大麦吉尔大学的科学家安东尼·琼斯和邓肯·麦克利什联手进行研究，最后他们没想到能从酸奶中发现这种机制的原理。酸奶一般是由牛奶加入乳酸菌发酵后形成的，而牛奶的本质是混合水溶液。安东尼和邓肯对许多品牌的鲜牛奶进行检测，发现它们的酸碱度比较靠近中性。通过显微镜观察发现，牛奶中存在许多微小的脂肪球，它们彼此之间保持一定的距离。
　　当牛奶加入乳酸菌后，牛奶开始发酵，其中的乳糖会逐渐转化为乳酸，导致酸碱度降低，这时候他们在显微镜下观察发现之前分散的脂肪小球竟然凝聚在一起了，这就是酸奶比鲜牛奶粘稠的内在原因。那么是什么原因导致这两种截然不同的变化呢？安东尼和邓肯认为这种变化应该与脂肪小球的带电性有关。
　　鲜牛奶中的脂肪小球带负电，因此它们相互排斥，无法在自然条件下聚集在一起。而酸奶中的脂肪小球在酸碱度降低后失去了电荷，小球达到中性状态，因此可以凝结在一起。通过这种现象，两位科学家提出推测，地壳中的黄金颗粒是否也能通过这样的机制聚集呢？
　　地壳中的黄金颗粒是否也能通过这样的机制聚集呢？
　　如果地壳中的黄金颗粒也遵循同样的机制，那么热液流过岩石时发挥的作用就是让黄金粒子失去电荷，从而有利于聚集在一起。之前就有研究发现地热流体中含有金纳米颗粒，经实验发现这种金纳米颗粒带电荷，一般情况下带相同的电荷，因此相互之间是排斥的。但外界条件使得它们的电荷消失后，金纳米颗粒之间有机会重新聚集在一起。
　　为了验证该推测的正确性，安东尼和邓肯去到当地的布鲁斯杰克金矿进行研究。他们利用透射电子显微镜对金矿床进行观察，发现了地热流体流动过的痕迹。而且其中的金纳米颗粒聚集在一起的形态与酸奶中脂肪小球聚集在一起的形态是相似的。因此他们认为，高度富集的金矿应该是以这样的形式形成的。
　　这个发现能帮助人类什么？
　　这项研究能够帮助科学家更深入理解地壳中金矿的形成，揭开原理之后我们就能利用原理尝试人工聚集金矿的可能性。到目前为止，人类总共开采的金矿只有19万吨左右，这个开采量只达到了铁矿开采量的零头。世界上所有国家的黄金开采量都普遍很低，例如我国作为产量最大的几个国家之一，每年的黄金产量也只有400吨左右。
　　黄金产量的稀少源于黄金矿的稀少，而加拿大科学家所发现的方法在未来有可能帮助我们改变这一现状。现在散落在地壳中的金纳米颗粒无法体现价值，当人类利用科技将它们聚集在一起，形成肉眼可见的金矿时，它们的价值才得以体现。当然这种方法一旦成功了，势必会对国际市场上的金价造成巨大的影响。