夏斐君：他，让中国稀土改写了世界格局

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　　斐君按：

　　当今世界，稀土已成为大国博弈的战略焦点。从尖端武器、新能源汽车到高科技电子产品，稀土元素不可或缺，被誉为“工业维生素”。在这场看不见硝烟的“稀土博弈”中，中国凭借完整的产业链和技术优势占据着绝对主动。西方各国多次尝试重建本土稀土供应链，却始终难以撼动中国的地位。

　　这一战略优势的奠定，并非与生俱来，其背后是一场长达数十年的科技逆袭。而这场逆袭的核心灵魂，是一位名叫徐光宪的科学家。他凭借一己之力，发明了领先世界的稀土分离技术，犹如一位“摘星人”，将中国从“守着金山讨饭”的窘境中解放出来，彻底改写了全球稀土的产业格局。以下，便是关于他的故事。

　　1972年，内蒙古包头矿区，一位52岁的学者弯腰捡起一块刚开采出来的稀土矿石，在手中细细端详。矿石在阳光下闪着微弱的金属光泽，看起来毫不起眼，却让这位来自北京的科学家眉头紧锁。

　　他叫徐光宪，身边陪伴他的是妻子高小霞。两人都是北京大学的教授，可此刻，面对这些蕴含着巨大价值的“工业黄金”，他们的心情却五味杂陈。

　　那时的中国，稀土储量占世界已知储量的80%，地位可与中东的石油相比。但由于技术不过关，中国只能低价出口初级的稀土精矿和混合稀土，再以几十倍甚至几百倍的高价从国外购入高纯度稀土产品。

　　01 艰难归国路

　　1920年11月7日，徐光宪出生于浙江绍兴一个中产阶级家庭。良好的家庭氛围对他的一生产生了深远影响。

　　父亲不仅教他计算“鸡兔同笼”，还培养他下围棋。母亲则常常教育子女“家有良田千顷，不如一技在身”。

　　1944年，徐光宪从上海交通大学化学系毕业。1949年和1951年，他先后在美国哥伦比亚大学获得理学硕士和哲学博士学位。

　　由于在学术上的杰出表现，他被选为美国PhiLamdaUp-ilon荣誉化学会会员及SigmaXi荣誉科学会会员。

　　1951年，正值新中国成立初期，百废待兴。获得博士学位后，徐光宪毅然决定回国投入社会主义建设。

　　当时，美国对中国留学生回国设置了重重障碍。徐光宪和妻子高小霞只好借称需要回国完婚，才侥幸获准。

　　这条归国路充满了艰难险阻，但徐光宪始终坚信，自己的知识和才华应该奉献给祖国。

　　02 四次转变研究方向

　　回国后，徐光宪被分配到北京大学工作。当时的中国，科学研究条件极其艰苦，但他毫无怨言。

　　更让人敬佩的是，根据国家需要，徐光宪在回国后四次改变了自己的研究方向。

　　他最初从事量子化学研究，后来转向配位化学。1957年，他因国家发展原子能事业的需要，开始研究核燃料化学。

　　1972年，徐光宪所在的北京大学化学系接受了一项紧急的军工任务——分离稀土元素中性质最为相近的镨和钕。

　　这对化学家来说是一个巨大的挑战。镨和钕的化学性质极其相似，就像是一对双胞胎兄弟，要将它们分离，难度极大。

　　“这两种元素比孪生兄弟还要像，分离难度极大。但中国作为世界最大的稀土所有国，长期只能出口稀土精矿和混合稀土等初级产品，我们心里不舒服。所以，再难也要上。”徐光宪这样说道。

　　年过半百的他，再次因国家需求调整自己的科研方向，扎进了稀土分离的研究中。

　　03 撬动世界的串级萃取理论

　　稀土素有“工业味精”的美誉，是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域不可或缺的原料。可以说“谁掌握了稀土，谁就全天候掌握了战场”。

　　当时，国际上稀土分离的主流方法是离子交换法和分级结晶法。这两种方法虽然相对成熟，但是过程不连续，成本极高，提炼出的稀土元素纯度也较低，无法满足大规模工业生产的需求。

　　徐光宪提出使用萃取分离法来分离镨和钕。

　　萃取是利用物质在不同溶剂中具有不同溶解度的特性，进行物质分离的一种方法。早在1957年，徐光宪开始参与开创我国原子能事业时，就已涉足萃取领域。

　　然而，摆在科研人员面前的难题远比预想的更为复杂。在稀土萃取工艺的实验阶段，他们不得不采用繁复且耗时的“摇漏斗”方法，以此模拟串级实验，获取精确的设定参数。

　　整个流程容不得半点差池，任何微小的失误都可能导致结果不尽如人意，迫使一切推倒重来。

　　白天，徐光宪带领团队在实验室里辛勤地“摇漏斗”；夜晚，则在灯光下潜心钻研串级理论。有人戏称，他们白天是体力劳动者，晚上则是脑力劳动者。

　　徐光宪每周工作80个小时，带领团队通过对比大量的萃取剂并反复实验，克服了美国化学家鲍尔提出的“推拉体系”的局限。

　　他从改进稀土萃取分离工艺入手，通过精心选择萃取剂和络合剂，构建了季铵盐——DTPA“推拉”体系。

　　最终，他不仅出色地完成了这项紧急的军工任务，更将镨钕分离系数提升至惊人的4，打破了当时的世界纪录。

　　实验的成功只是第一步，如何将实验室的成果转化为工业化生产，是另一个难题。

　　当时的稀土生产工艺流程复杂，需要经过小试、中试等多个阶段，才能最终应用于工业生产。徐光宪决心将这样一项复杂的生产工艺“傻瓜化”。

　　经过艰苦的探索，他与同事研究成功了“稀土萃取分离工艺的一步放大”技术，不经过小试、中试，直接放大到工业生产规模，传统的串级萃取小型试验被计算机模拟所替代。

　　徐光宪用计算机技术进行虚拟试验，使原本复杂的稀土生产工艺彻底简单化，原来需要一百多天才能完成的模拟实验流程被缩短到不超过一星期。

　　1975年8月，第一次全国稀土会议在北京召开。徐光宪在会上提出了他的串级萃取理论，引起轰动。

　　一排排看似普通的萃取箱像流水线一样连接起来，只需在一端放入原料，在“流水线”另一端的不同出口，就会源源不断地输出各种高纯度的稀土元素。

　　当时上海跃龙厂在一片质疑声中率先尝试了徐光宪的新技术。结果，原来那种耗时长、产量低、分离系数低、无法连续生产的生产工艺被彻底抛弃了。

　　1978年，徐光宪和同事开办“全国串级萃取讲习班”，将新方法、新工艺在全国广泛推广，大大提高了我国的稀土工业竞争力。

　　04 “中国冲击”与稀土专利保护

　　徐光宪的创新成果很快在国际上产生巨大影响。

　　从20世纪90年代初开始，我国单一高纯稀土大量出口，使国际单一稀土价格大幅下降，原先长期垄断国际稀土市场的一些国外生产商不得不减产、转产甚至停产。

　　这一现象被国外称为“CHINA IMPACT”（中国冲击）。中国生产的单一高纯度稀土占世界产量的80％以上，随着中国的高纯度稀土大量出口，国际单一稀土价格下降30％～40％。

　　包括美国钼公司、日本的稀土分离企业、法国的罗地亚公司等一些长期霸占世界市场的稀土垄断企业，不得不分别减产、停产、破产，或寻求同中国人进行分离技术方面的合作。

　　然而，1980年徐光宪率领中国科学院稀土考察团访问法国时，却遭遇了尴尬的一幕。

　　法国研究人员对考察团的到来表示热烈欢迎，但拒绝了他们参观罗纳·普朗克厂的要求，并将所有萃取剂和工艺参数标记为“绝密”。

　　这次经历让徐光宪深刻认识到知识产权保护的重要性。他总结出，良好的科研环境离不开专利的保障，只有通过专利保护和盈利，才能形成良性循环，更好地推动科研发展。

　　因此，他积极倡导稀土资源利用的专利化，并为此四处奔走，不懈推动。

　　05  科学家夫妇的稀土情缘

　　在徐光宪的稀土研究道路上，有一个人始终陪伴在他身边，那就是他的妻子高小霞。

　　高小霞也是一位杰出的化学家，本来有着自己的学术道路。作为分析化学领域的顶尖专家，她在极谱催化波研究方面颇有建树。

　　如果继续在自己的专业领域深耕，她完全可以成就一番不逊于任何人的学术事业。

　　但是，当她看到丈夫为了稀土问题而夜不能寐时，这位伟大的女性做出了一个改变两人命运、也改变中国稀土命运的决定。

　　“因为这是你喜欢的事，所以我才感兴趣！我要和你一起干！”

　　从那时起，这对科学家夫妻开始了一场传奇的“双人舞”。徐光宪负责理论计算和工艺设计，高小霞则负责成分分析和数据验证。

　　他们就像两台精密的仪器，在科学的殿堂里完美配合，缺一不可。

　　为了获得最真实、最准确的实验数据，两人经常冒着严寒，深入矿坑进行实地调研。

　　内蒙古的冬天，气温动辄零下二三十度，呼出的气息瞬间就会结成冰花。可是为了弄清楚不同矿区稀土元素的组成差异，他们经常在这样的环境中一待就是十几个小时。

　　冻僵的手写下的字，纸上都带着冰碴子。有时候实验做到深夜，食堂早就关门了，高小霞就悄悄把白天省下的半个馒头留给丈夫当夜宵。

　　那个年代的科学家，就是这样用生命在做科研，用信念在支撑梦想。

　　1980年，对于徐光宪、高小霞夫妇来说，是一个值得永远铭记的年份。这一年，他们夫妻双双当选为中国科学院学部委员，在中科院的历史上，夫妻同年当选院士的情况极其罕见。

　　06  教育与科研的永恒追求

　　徐光宪不仅是一位杰出的科学家，还是一位著名的化学教育家。

　　他撰写的《物质结构》自1959出版以来，已修订再版印刷了20余万册，迄今依然是化学领域的重要教学参考书，教育和培养了我国几代化学工作者。

　　该书1988年荣获全国高等学校优秀教材特等奖，是化学领域唯一获此殊荣的教材。

　　他还撰写了《量子化学—基本原理和从头计算法》等重要教材。几十年来，徐光宪已发表期刊论文560余篇，论文被他人正面引用2200余次。

　　他不仅培养了博士生和硕士生近百人，还为我国稀土产业界培养了大批工程技术人员。

　　徐光宪曾先后获得了国家自然科学二等奖和三等奖、国家科技进步二等奖和三等奖、何梁何利基金科技进步奖和科技成就奖，以及多项省部级科技奖励。

　　2005年，他在北京大学设立了“霞光奖学金”，已有中外学生89人次获得奖励。

　　2009年1月9日，89岁的徐光宪凭借在稀土研究领域的突出贡献，荣获2008年度国家最高科学技术奖。

　　面对至高荣耀，徐光宪如是说：“一辈子搞稀土，我喜欢，把咱们宝贵的资源利用得更好，这是一种乐趣，它紧紧连着我和我的祖国。”

　　2015年4月28日，徐光宪先生因病医治无效，在北京逝世，享年95岁。

　　他逝世后，中国化学会在悼文中写道：“徐光宪先生的去世，是中国教育界和科学界的一大损失，也是中国化学会的重大损失！先生驾鹤西去，音容笑貌永存。”

　　徐光宪一生始终坚持“立足基础研究，面向国家目标”的研究理念，将国家重大需求和学科发展前沿紧密结合。

　　即使在耄耋之年，他仍亲赴内蒙古白云鄂博和四川攀西冕宁矿区考察，向中央提出了有关白云鄂博矿和钍资源可持续高效洁净利用方面的书面建议。

　　在徐光宪等科学家的努力下，中国的稀土产业摆脱了“守着金饭碗讨饭”的尴尬境地，实现了从稀土资源大国向稀土生产大国、稀土出口大国的华丽转身。

　　也向全世界展示了中国发展稀土产业的坚定决心和雄厚科研实力。

　　如今，在中国各地的稀土工厂里，徐光宪创造的串级萃取技术仍在继续运转。一排排萃取箱像流水线一样连接，原料从一端进入，各种高纯度稀土元素便从不同出口源源不断地产出。

　　这套系统不仅结束了中国“守着金饭碗讨饭”的尴尬，更迫使国外稀土垄断企业纷纷减产和停产，被国际稀土界惊呼为“中国冲击”。

　　徐光宪曾说：“国家需要”始终是第一位的理由。