在最新一集的 Lexicon 節目中，我們與 Fieldstone Bio 的首席科學官及聯合創始人 Brandon Fields 進行了對話，探討合成生物學、超光譜成像及人工智能（AI）如何改變礦業公司尋找有價值礦藏的方式。Fieldstone Bio 透過結合生物學、先進成像技術和人工智能，正在開發一種全新的方式來識別礦藏，展現生物體如何重塑未來礦業及關鍵礦產的發現。
使用微生物尋找礦物的想法聽起來或許像是科幻小說，但 Fieldstone Bio 其實正在進行這一創新。事實上，這一過程並不複雜，只要掌握正確的方法即可。「生命已經找到了許多方法來解決問題，」他表示。「讓我們利用現有的資源，並在必要時進行改進。」這家公司基本上找到了一種「破解」自然經過數十億年演化的方式，即檢測其周圍環境中的化學物質和金屬。考慮到某些金屬對微生物的生存至關重要，而其他金屬則可能是有毒的，這一方法顯得相當合理。
「為什麼要『重新發明輪子』呢？」他補充道。「這實際上是利用生命已經演化出的技能，並將其調整為我們的目的。」
Fieldstone Bio 利用微生物技術改變礦業探索方式
因此，這些經過工程改造的微生物不再觸發解毒反應，而是產生具有獨特光譜特徵的分子，這些分子可以通過超光譜相機檢測到。Fields 解釋道，礦業一直以數據為驅動。勘探團隊需要準確知道有價值的金屬位置及其濃度，才能做出昂貴的鑽探決策。「數據驅動這個行業，礦業生命週期的每一步都依賴於瞭解材料中金屬的含量。」他說道。不過，當前的方法雖然有效，但速度緩慢。「現有技術實在太慢了，」他指出。
「他們需要等待數週甚至數月才能獲得數據。」Fieldstone 的目標是改變這一點，將測量直接帶到鑽探現場。
這一過程本身看似簡單。微生物被噴灑在新鮮提取的鑽探岩心上。如果目標金屬存在，微生物會激活其工程感應途徑，並產生改變其反射光線方式的分子。這些變化隨後會通過超光譜相機捕捉。與普通相機記錄每個像素的紅、綠、藍值不同，超光譜相機可以捕獲數百種不同波長的光。「每個像素都有數百種不同顏色，」他說。「我們能夠測量每個像素的反射率，並創建顯示金屬分佈的熱圖。」結果是整個鑽探岩心的金屬分佈詳細地圖，十分精妙。
更重要的是，這一技術的最大優勢不僅在於科學進步的速度，還在於決策的迅速。遠程鑽探活動的成本極高。Fields 解釋說，鑽一個孔的費用可在 US$100,000 (約 HK$780,000)至 US$200,000 (約 HK$1,560,000)之間，而勘探團隊通常距離最近的實驗室幾小時的車程。「他們必須決定下一步鑽探的地點，」他告訴我們。「如果你能在同一天產生數據，就可以告訴操作員我們在這個深度或這個角度發現了礦藏，讓我們把鑽頭移動到這個方向。」
因此，企業不再是在等待實驗室結果的情況下盲目鑽探，而是可以隨著新資訊的獲得不斷調整其勘探策略。這樣可以大幅減少浪費的鑽探，同時加快資源的界定。
許多人認為，複雜的生物系統需要大型實驗室和昂貴的設備。然而，Fields 卻表示，實際情況正好相反。「這本質上只是液體，你可以噴灑在某個地方，然後相機是現成的系統，」他說。「我們希望擁有一包乾燥的細胞，當你加水時，可以噴灑到表面上，然後按下按鈕生成數據。」因此，Fieldstone 希望礦業操作員能在最少的培訓下運行這一系統，而不需要專業的分子生物學家現場操作。
正如 Fields 所指出，挑戰不再是證明科學的有效性。「更大的挑戰是物流。我們如何包裝這些細胞？我們如何確保某人可以在沒有任何培訓的情況下使用這些？」
談到安全問題，當談及工程微生物時，生物安全問題不可避免地隨之而來。幸運的是，礦業應用提供了一些重要的優勢。與其將微生物釋放到環境中，感應過程是在封閉系統內進行，使用存放在封閉箱中的鑽探岩心。「我們可以在封閉環境中完成這一切，」Fields 解釋。「我們非常重視這一點。」該公司還在仔細選擇對人類、植物及周圍生態系統無害的微生物株。這些微生物只需存活足夠的時間以執行其感應功能，然後即可安全銷毀。
「坦白說，它們並不需要存活太久，」他表示。
雖然礦業是 Fieldstone Bio 目前的主要焦點，但 Fields 預見未來更廣泛的機會。許多相同的生物感應系統最終可以用於監測農業養分、檢測環境污染物或幫助指導土地修復項目。「這一原則在礦業之外同樣適用，」他說。「細胞已經發展出感知農業、污染和工業化學品的方式。」在這方面，底層平台保持不變，只需使用不同的 DNA 來針對不同的分子。「我認為對人們來說，最令人驚訝的是這些技術有多麼簡單，」他說。
「我們正在將生命演化出來的東西重新用於我們自己的系統。」正如 Fields 所言，「簡單的東西將在早期產生最大的影響。」
