徐光憲(1920年11月7日—2015年4月28日),浙江紹興人,長期從事物理化學(xué)和無機化學(xué)的教學(xué)和研究,曾獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎,被譽為“中國稀土之父”。
稀土到底有多厲害?美國媒體迫不及待給出了答案:“稀土?xí)绊懸磺小〉绞謾C、照相機,大到精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、火箭衛(wèi)星,都離不開稀土!”
今天,我們能打出稀土這張“王牌”必須要感謝這位“中國稀土之父”、國家最高科技獎獲得者、帶領(lǐng)中國走進稀土強國的稀土之父——徐光憲。
家有良田千頃,不如一技隨身
1920年,徐光憲出生于浙江紹興上虞的一個中產(chǎn)階級家庭。徐家與人合伙開布店,家境殷實。然而好景不長,徐光憲幼時,因變故家道中落。從此,母親常教導(dǎo)徐光憲和其他兄弟:家有良田千頃,不如一技隨身。希望他們用功讀書,學(xué)習(xí)技術(shù),不要依賴家庭。
科學(xué)家并不是天生的,在徐光憲看來,音樂家、藝術(shù)家、體育冠軍天分的因素比較大,但科學(xué)家對天分的依靠性不是很大,努力、認(rèn)真,有好奇心最重要。小時候的徐光憲好奇心很重,喜歡問為什么??吹教焐嫌泻芏嘈切牵蛦柎笕颂焐系男切堑降子卸嗌兕w,還想知道人的頭上有多少根頭發(fā),大人說這都是些沒有答案的傻問題,但徐光憲一直不死心。后來,他了解到黃種人大概有12萬根頭發(fā),黑種人是14萬根,白種人是10萬根,所以頭發(fā)還是數(shù)得清的,數(shù)目也不是很大。而天上有多少顆星星,現(xiàn)在也能觀測和計算了。
幼年時,徐光憲常常生病,去藥鋪拿藥時,他看到中藥鋪有100多個抽屜,覺得挺好玩,也想有一個這樣的抽屜,可以把學(xué)到的知識做成卡片分門別類放到抽屜里,后來他開始做卡片,如今這些“知識卡片”都放在了計算機里。
為了早日就業(yè),讀完高中后,徐光憲轉(zhuǎn)學(xué)到浙江大學(xué)附屬高級工業(yè)職業(yè)學(xué)校讀土木科。但僅僅一年后,杭州就淪陷了,徐光憲不得不隨校轉(zhuǎn)到寧波高等工業(yè)學(xué)校。這段輾轉(zhuǎn)的求學(xué)經(jīng)歷,使他淬煉出一顆火熱的愛國心。
帶著愿望踏上歸途
1951年,徐光憲獲得美國哥倫比亞大學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后,他毅然決定回國。讀博時,徐光憲的研究方向是量子化學(xué),但1951年回國在北京大學(xué)化學(xué)系任教后,他只干了六年,就被錢三強點將抽調(diào)出來組建技術(shù)物理系,任教研室主任,并開始核燃料萃取的研究,一干就是十多年。
重回化學(xué)領(lǐng)域,開始研究稀土分離,同樣源于國家需要。當(dāng)時,稀土元素中的鐠釹分離是世界級的科研難題。因為技術(shù)落后,我們國家只能從國外高價進口,這個難題急需解決。1972年,北京大學(xué)接到分離鐠釹的緊急任務(wù),徐光憲挑起重?fù)?dān)。
國際上分離稀土通行的辦法是離子交換法和分級結(jié)晶法,但這兩種辦法都存在提取成本高、提取出來的稀土元素純度低、無法適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的問題。徐光憲決定另辟蹊徑,采用自己在核燃料萃取中研究過多年的老法子——萃取法來進行試驗。
當(dāng)時,沒有人相信萃取法可以用在稀土工業(yè)生產(chǎn)中。但徐光憲沒有放棄,他無數(shù)次地進行試驗,探索出了稀土分離的串級萃取理論。
粉碎外國企業(yè)的企圖
就在徐光憲不舍晝夜研究稀土分離的串級萃取理論時,我國很多產(chǎn)業(yè)發(fā)展正因稀土元素而受到限制。當(dāng)時,國外企業(yè)與我國幾次談判轉(zhuǎn)讓稀土分離技術(shù)時,不僅要價很高,而且提出產(chǎn)品必須由他們獨家對外經(jīng)銷,這一苛刻條件實際上是要將我國的稀土分離工業(yè)變成該公司的海外工廠。
歷史最終選擇了徐光憲。從1972年接下分離鐠釹的任務(wù),僅僅四年時間,1976年10月,在包頭舉行的第一次全國稀土萃取會議上,徐光憲就向與會專家講解了串級萃取稀土分離理論,引起業(yè)界廣泛關(guān)注。
1984年7月10日,64歲的徐光憲專程趕到包頭,堅持親自查看設(shè)備和原料。7月15日,包頭迎來我國稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上里程碑式的勝利——設(shè)備開啟,運轉(zhuǎn)僅九天就拿到了合格的純釹產(chǎn)品。
這次稀土全分離工業(yè)試驗的成功,粉碎了把我國礦企變?yōu)橥鈬髽I(yè)“海外工廠”的企圖,也為此后的研究和應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。很快,全國各地的稀土企業(yè)都成功實踐了串級萃取理論,極大地縮短了工作周期,并使工藝參數(shù)最優(yōu)化。
從20世紀(jì)90年代起,由于我國單一高純稀土大量出口,使國際單一稀土價格下降一半。那些曾經(jīng)站在稀土分離工藝頂端傲慢睥睨中國的人突然發(fā)現(xiàn):這個領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊已不再是昔日的美國、法國和日本,而是中國。
為建立稀土國家儲備制度奔走
串級萃取理論將我國稀土分離工藝帶到了世界先進水平,但也正因為這一理論具有極強的實踐性,一旦管理不善,就很容易帶來負(fù)面效應(yīng)。我國控制世界稀土產(chǎn)量的九成以上,但我國卻沒有定價權(quán),稀土不可再生,用完了,也沒有替代品,我們要為子孫后代著想。
看到我國大量出口的稀土只賣到白菜價,過度開采造成嚴(yán)重的資源流失、環(huán)境破壞,心急如焚的徐光憲在2005年至2006年,聯(lián)合14位院士兩次上書國家,呼吁保護我國內(nèi)蒙古白云鄂博地區(qū)寶貴的稀土和釷資源,避免包頭市和黃河受放射性污染。國家很快作出批復(fù),要求限制稀土產(chǎn)量。