业界有这样的说法:“谁掌握了稀土,谁就全天候掌握了战场。”作为工业“维生素”,稀土是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,提炼和加工难度极大,珍贵稀少。
中国是世界上最大的稀土生产国,拥有最完整的稀土产业链。今天,让我们聆听“稀土之父”徐光宪院士的传奇故事。
“我有稀土情结,永远解不开……”
中国已探明的稀土储量位列世界第一,却曾因缺乏技术支撑,长期受制于人。
多年前,由于萃取技术不过关,
中国不得不低价出口稀土精矿和混合稀土,
再以几十倍甚至几百倍的价格
购进深加工的稀土产品,
徐光宪决心打破这一尴尬局面。
1972年,他所在的北京大学化学系
接到了一个军工任务——分离镨钕。
镨钕,在希腊语中是双生子的意思!
是稀土元素中最难分彼此的一对。
▲"稀土之父"徐光宪接受采访截图。资料图
分离镨钕是当时国际公认的大难题。
“中国作为世界最大的稀土所有国,
长期只能出口稀土精矿等初级产品,
我们心里不舒服。所以,再难也要上。”
这是年过半百的徐光宪
人生中第三次改变研究方向,
换专业,只有一个理由:
此时此刻,祖国需要我。
当时,镨钕分离采用离子交换法是惯例,
缺点是生产速度慢、成本高,
徐光宪提出了采用萃取分离法
来实现镨钕分离。
当时在国际上稀土萃取化学
还是一门并不成熟的新兴学科,
但这难不倒曾长期从事
核燃料萃取分离的徐光宪。
▲“科学无国界,科学家有祖国。”在美国“禁止中国留学生归国”法案正式生效前,徐光宪的妻子高小霞放弃了博士学位,与他一同归国,他们被称为化学界的“比翼鸟”。资料图
徐光宪带领学生查遍了国内外的相关资料,
终于在美国人因失败而放弃的推拉体系中找到了灵感,
自主创新出一套串级萃取理论,
把镨钕分离后的纯度提高到了创世界纪录的99.99%,
然而对于徐光宪来说,这只是传奇的开始!
徐光宪面对的最大挑战是
如何把已经成功的串级萃取理论
真正应用于大规模工业生产。
为获得准确参数,
他不得不使用繁琐的“摇漏斗”的方法
来模拟串级试验,
整套流程下来需要耗费一百多天的时间,
如果得不到满意的结果,
一切又都要从头再来。
▲徐光宪采访视频截图。资料图
为了更快地推进稀土研究,
徐光宪每周要工作80个小时。
他白天“摇漏斗”,晚上琢磨理论,
黑白连轴转。
研究量子化学出身的徐光宪,
在理论归纳方面有着过人的天赋。
他在实践的基础上推导出了
一百多个化学公式,
设计出最优化的工艺流程,
并利用当时还不普及的计算机技术
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!
自此,我国稀土分离技术开始走在世界前列,
根本改变了受制于人的困窘局面。
▲“稀土之父”徐光宪。资料图
同行们几乎都不相信,
真的可以解决这项世界难题?
让徐光宪感动的是,
在质疑中,当时的稀土第一大厂上海跃龙厂
决定第一个尝试他的技术。
让人惊讶的奇迹发生了:
一排排看似貌不惊人的萃取箱
像流水线一样连接起来。
只需要在这边放入原料,
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。
“我怕二三十年后用光了,中国要变成稀土小国!”
这种一劳永逸的方法,被徐光宪称为“一步放大”。
这样的专利,完全可以“一本万利”,
但他却没有“做生意”的打算。
1978年,他率先办起“全国串级萃取讲习班”,
把他的科研成果在国营工厂里无偿推广。
▲稀土资源。资料图
新的理论和方法广泛用于实际生产,
大大提高了中国稀土工业的竞争力,
却也带来了新的问题。
日本、美国等发达国家,
把自己的工厂关了,
用很便宜的价格买中国的稀土做储备。
中国已成为世界上最大的稀土出口国,
但是自己没有定价权。
面对宝贵的稀土廉价出口、
面对不可再生的稀土资源大量流失,
徐光宪每天都如坐针毡。
▲徐光宪采访视频截图。资料图
2005年至2006年,
徐光宪两次上书国务院,
呼吁保护我国内蒙古白云鄂博地区
宝贵的稀土和钍资源,
避免包头市和黄河受放射性污染。
很快,温家宝作出批复。
2009年,徐光宪又在香山科学会议上提出,
要用10亿美元外汇储备,
建立稀土和钍的战略储备,
控制生产和冶炼总量,
并建议重点支持几家企业主导产业发展,
稀土产业走上健康有序发展之路。
“我最幸福的事情,就是教出了一批学生”
全国稀土专业的博士,
大多数都师出同门,那就是徐光宪的学生。
执教数十载,他培养了近百名博士、硕士生
和一大批稀土行业的优秀工程技术人员,
创建了北京大学稀土化学研究中心
和稀土材料化学及应用国家重点实验室,
撰写了很多重要教材。
他的《物理化学》《核物理导论》等课程,
培养了新中国第一批放射化学人才。
他所编写的《物质结构》一书,
曾是该课程全国唯一的统编教材,
发行20余万册,
在全国沿用了近四分之一个世纪,
影响了几代人。
▲这本教材是全国第一本物质结构教材,影响十分深远。1960年,在最困难的时期,徐光宪夫妇把5000元稿费的巨款悉数捐献。资料图
徐光宪曾说过,
“我这辈子最幸福的事情
就是培养出了很多学生,
他们都做出了非常好的成绩,大大超过了我。”
在学生们的记忆中,
他常常将课堂延伸到办公室和家里。
“年轻人要有时代幸福感、社会责任感和时代使命感……未来需要年轻人负担起来。”
徐老的谆谆教诲犹在耳边。
而今,一代又一代年轻的科学家前仆后继,
沿着徐老曾经走过的路,
继续为中国的稀土事业
奉献着自己的热血和青春。
▲徐光宪(前排右二)与上海交通大学化学系的部分同学合影。资料图
习近平总书记多次强调,
“科技兴则民族兴,科技强则国家强”。
“提升自主创新水平,
把关键核心技术牢牢掌握在自己手里,
这关系中国前途命运”。
如若不能手握核心技术这一“金刚钻”,
在风云变幻的国际局势中,
我们怎能拥有“笑傲”的底气和力量。
致敬徐老,
致敬科技报国呕心沥血的中国科学家们!
编辑:顾军
责任编辑:唐闻佳
来源:中国青年网、央视网、中国科学院官网、北洋之家、酷玩实验室等