徐光宪：用一百多个公式分开十七种稀土

关键词：他把稀土分离从摇漏斗的试错变成一道可以算出来的题，让中国稀土从卖矿砂走上高纯度赛道

徐光宪，男，1920年11月7日生于浙江绍兴，无机和物理化学家。1944年毕业于上海交通大学化学系，1949年和1951年先后获美国哥伦比亚大学理学硕士、哲学博士学位，同年回国，先后任北京大学副教授、教授；1956年奉调参与创建北京大学原子能系（后改为技术物理系），曾任北京大学稀土化学研究中心主任、稀土材料化学及应用国家重点实验室学术委员会主任，以及中国化学会第二十二届理事长、中国稀土学会副理事长、国家自然科学基金委员会第一、二届化学科学部主任、第四届亚洲化学联合会主席，并曾任第三届全国人大代表、第五至八届全国政协委员。1980年当选为中国科学院学部委员（院士），1983年加入中国共产党。

1972年，一份军工任务送到北京大学化学系：把稀土元素中性质最为相近的镨和钕分开，纯度必须达标。刚从技术物理系回到化学系的徐光宪接下了这单活。他后来说，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。

稀土一共17种，包括钪、钇和15种镧系元素。它们的化学性质极为相似，要把它们一一分开，是公认的难题，镨钕分离又是难中之难。直到20世纪70年代，中国还不具备提取高纯度稀土的能力，只能出口廉价的稀土原料，再从国外买回高纯度稀土产品。

徐光宪没有沿用国际主流的离子交换路线，而是选择了溶剂萃取。他白天和学生一起在分液漏斗前做实验，晚上推导公式，每周工作80个小时。从稀土溶剂萃取体系的恒定混合萃取比这一基本规律入手，他建立起具有普适性的串级萃取理论，推导出100多个公式，把整套工艺流程算了出来。一般萃取体系的镨钕分离系数只有1.4到1.5，他设计的体系把这一系数提高到4，大幅超过国际同行，纯度达到99.99%。

过去的稀土工艺，从小试、中试到放大生产，动辄要上百个日夜的试错。有了串级萃取理论，工厂拿到原料数据，直接按公式算出工艺参数，实现了从设计到工业生产的一步放大。20世纪70年代末起，他又率先办起全国串级萃取讲习班，把成套的理论和方法向全国稀土企业推广。

这套理论很快改写了市场格局。到2009年，中国生产的单一高纯度稀土已占世界产量的80%以上，国际市场单一稀土价格因此下降了30%至40%。科技部在2008年度国家最高科学技术奖获奖人介绍中写道，串级萃取理论使我国实现了从稀土资源大国到生产和应用大国的飞跃。这场变局，被外国同行称为中国冲击。

在60多年的科研生涯里，国家需要什么，徐光宪就改做什么。他先做量子化学，再转向络合物化学、放射化学和核燃料萃取，随后转向稀土分离，1977年3月又重回量子化学。他说，能够坚持同一个方向，那成就就能够大一点，老是变换方向，学业上的成就还是会受影响，不过那时候国家需要我转变方向，我还是服从国家需要。

他同样是位教书匠。他撰写的教材《物质结构》自1959年出版以来，修订再版印刷了20余万册，1988年获得全国高等学校优秀教材特等奖。几十年里，他培养了近百名博士生和硕士生，2005年又在北京大学设立霞光奖学金。

晚年，他把注意力转向稀土资源的保护。2005年9月29日，他和师昌绪等15名院士联名发出紧急呼吁，建议限制白云鄂博主矿和东矿的开采量，保护钍资源，避免黄河和包头受放射性污染。国家有关部门随后组成调查组调研，国土资源部下令限制稀土产量。

2015年4月28日，徐光宪在北京逝世，享年95岁。从1972年那份军工任务，到2009年1月9日人民大会堂颁发的国家最高科学技术奖证书，中间是三十七年。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，他生前这样说。（香港府右新闻·《时代风云》栏目组）