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“稀土之父”徐光宪:让中国稀土从“按吨卖”变成“按克算”!
靳老西的过去事

本文信源来自权威报道【央广网】【澎湃新闻】(详细信源附在文章末尾)。为提升文章可读性,细节可能存在润色,请理智阅读,仅供参考!

文|小年

编辑|小年

新中国成立后,许多在欧美国家留学的科学家们都迫不及待地准备回国干一番大事业。

这其中有“中国航天之父”钱学森,有“两弹一星功勋”邓稼先,还有我们今天要介绍的“中国稀土之父”徐光宪。

相比于前面两位,徐光宪的名字大家可能不太熟悉,但他对我国稀土产业的贡献是他人所不能比拟的。

在他回来之前,我国的稀土分离技术只能求助于苏美,或者干脆把稀土原料低价售卖给发达国家。

甚至连徐光宪都调侃:“稀土当猪肉卖。”

而1951年,当徐光宪重新踏上故土的那一刻,中国稀土产业也迎来了翻天覆地的变化,如今的中国更是能凭借稀土卡住美国的喉咙。

这也难免令人心生好奇,徐光宪到底是如何做到的呢?

另辟蹊径冲破技术防线

稀土就是 17 种镧系元素及钪、钇元素的总称,因储量稀缺、分离提纯难度大而得名。

稀土是高科技产业关键原料,还在国防军工等领域不可或缺,不仅手机芯片、新能源汽车电机都离不开它,导弹制弹系统也需要这种关键元素。

现在中国的稀土产业在全球具有绝对的主导地位,从资源储量、生产加工到技术应用都能把其他国家甩得远远的,是当之无愧的“大哥”。

可以说,在这一方面,中国凭借自身实力扼住了欧美的咽喉。

但谁能想到,在建国后的很长一段时间里,我国虽然稀土储量多,但只能低价出口稀土矿石原料,再高价从欧美手里买提纯后的产品。

而造成这种现象的原因,就是我们缺少一种关键技术——稀土元素高效分离技术。

简单来说,如果把稀土矿比作“色彩斑斓的宝石原石”,那么当时缺乏的分离技术就像“精准切割宝石的利刀”。

所以我们只能把“宝石原石”送出去,然后再把宝石做成的“工艺品”买回来。

可是这样一来,世界稀土市场上我们就插不上话了,甚至只能看欧美国家的脸色行事。

1972年,为打破此种局面,一项秘密任务被送进北京大学化学系。

若干年后,徐光宪向大众讲述起了那次秘密的军工任务:

“上面要我们把两种稀土元素分开。”

说起来是简简单单一句话,但是要真做起来才知道这是一道地狱级别的世界难题。

当时国际主流的分离技术是离子交换法和分级结晶法。

但是这两种方法提纯出来的稀土纯度不高,成本还很高昂。

更要命的是,西方国家都把稀土分离技术列为最高机密,徐光宪在回忆时说道:

“我们想要参观工厂都被拒绝了。”

徐光宪不想再让中国稀土产业受制于人了,更不想受欧美国家的轻视。

他决定,不再采用国际主流的两种分离技术,而决定用萃取法突破困境。

打败欧美的稀土产业

在此之前,从来没有一个国家用萃取法来分离稀土元素。

这都要得益于徐光宪早年参与的燃料萃取研究,那时他就对溶剂萃取法有了深入了解。

北京大学化学系问徐光宪有没有把握,徐光宪思考了一会,点了点头。

就这样,徐光宪把家安置在了实验室。

萃取法的原理就是利用稀土元素在溶剂里“溶解能力”的不同,把多个萃取装置串起来,让稀土在有机液和水里反复萃取,从而一步步分开提纯。

在否定了几种方案后,徐光宪选择了最原始的方法——摇漏斗。

那段时间,北京大学化学系的研究员们每天两眼一睁就是去实验室里摇漏斗。

摇不了一会手就酸的不行,那就换人,继续摇。

等到液体分层,再把下面的液体放掉,从而实现稀土元素的逐次富集和分离。

整个实验下来不能出任何差错,这对所有研究员来说都是身体和心理的“折磨”。

徐光宪也和所有的研究员们站在一起,白天他一边摇漏斗一边观察溶剂,晚上则又挑灯夜战,计算工艺参数。

计算复杂的数学模型时,只能依靠算盘和手摇计算器,海量数据全靠人力推演。

妻子高小霞回忆,那段时间徐光宪一天只睡三四个小时都是常有的事。

可是她从来不提让丈夫去歇歇吧,因为她知道,这萃取法一天不成功,中国就一天要看别人的脸色。

在如此艰苦的条件下,徐光宪率团队屡经尝试,终于将镨钕分离系数大幅提高。

在实验室小试成功后,徐光宪并没有放松,因为更大的挑战还在后面。

从实验室到工厂生产线的跨越,远比想象中困难。

首先是工厂设备与新体系不匹配,徐光宪就扎根稀土工厂,亲自下车间监测参数。

晚上他又捧着这些参数研究,发现问题了就立马再跑去工厂调试。

工厂里的溶剂气味非常刺鼻,徐光宪和工人们就在这样的环境中调试萃取槽,常常一干就是好几个小时不休息。

一次,研究员们正在食堂里吃饭,只见徐光宪拿着一沓稿纸跑了进来道:“同志们,我们成功啦!”

经过几百次的试验,徐光宪终于搭建出了一个准确的数学模型。

有了这个模型,研究员们再也不用摇漏斗、跑工厂了,他们只需要把数据输入模型,就可以在很短时间内得出精确的生产参数了。

从1975年提出了串级萃取理论,到把理论应用于大规模工业生产,徐光宪带领团队用“笨方法”啃下了“硬骨头”。

这一技术在 1978 年全国推广后,中国单一高纯稀土产量跃居全球80%以上,彻底改变了受制于人的局面。

起初国外的一些科学家都不敢相信,这么一个世界难题怎么被一个不知名的人给解开了。

更让他们苦恼的是,这就意味着他们的技术壁垒已经被中国给打破了。

中国有稀土资源也有分离技术,让欧美国家根本无竞争之力,也只能眼睁睁看着自己国家的稀土工厂接连倒闭。

而能让徐光宪完成这一壮举的,则与他的早年经历密不可分。

求学与回归

1940年,徐光宪凭借自身努力,得偿所愿地考进国立交通大学,就读于化学系。

但当时的国家还处于战火之中,徐光宪和身边的同学一样,在内心埋下一颗“救国”的种子。

8年后,徐光宪又自费去美国留学。

临别前,徐光宪回乡探望母亲,母亲看着他说:“母亲不求别的,只求你做个对国家有贡献的人。”

在开往美国的邮轮上,徐光宪结识了几个同样去往美国留学的中国学子,大家相谈甚欢,徐光宪也对接下来的旅程充满了期待。

可一到美国,徐光宪就傻了眼,这里的一切和中国相比都是先进的。

徐光宪这才意识到,自己那饱受战乱摧残的祖国,已经远远落后于欧美国家了。

想起母亲的嘱托,徐光宪更觉痛心,也立志要学习先进的知识好报效祖国。

在美国上课期间,徐光宪也会时不时被教授和同学调侃:

“中国有人学化学吗,你们是不是还是更喜欢文学?”

徐光宪只低头不语,只是在夜深人静时在纸上写下:“回国。”

中国人身上最不缺的就是勤勉,经过几年的学习,徐光宪在华盛顿大学化工系也名列前茅。

教授们都对这个中国学生赞不绝口,徐光宪还获得了担任助教的机会。

所以,当徐光宪选择回国时,他的老师和同学们都希望他留下来,并答应给他丰厚的薪资。

“我的祖国需要我,我要回去。”

徐光宪只留了这一句话,就和妻子携手走上了回国之路。

结语

2009年,徐光宪院士获得国家最高科学技术奖,他的事迹才慢慢被世人知晓。

可是他对这些名誉并不在乎,他只想培养出更多的栋梁之才,让国家更强大。

斯人已逝,但他的精神永留人间。

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本文内容信息来源:【央广网】【澎湃新闻】

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