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緬懷“稀土之父”——徐光憲院士誕辰一百周年

2020-11-17 10:48:28

徐光憲,

浙江省紹興人,

中國共產黨黨員,

中國科學院院士,

物理化學家、無機化學家、教育家,

被譽為“中國稀土之父”

1920年11月7日出生,2015年4月28日仙逝。


微信圖片_20201117102554.jpg


“如果把科學家分為幾類,有舉重若輕的,有舉輕若重的,那么我都不是,我屬于‘舉重若重’的一類人?!毙旃鈶椣壬簧鷵磹鄣闹挥袃杉隆虝涂蒲?,而這兩件事都與“稀土”有關。


徐光憲先生把畢生精力獻給了祖國和科學,成就了中國稀土的崛起傳奇。他是中國稀土行業的一面精神旗幟,他身上體現出來的科學報國、勇擔重任、敢于創新的精神品格,直到今天,依然是推動中國稀土事業繼續前進的力量所在。


徐光憲,一個注定要寫在中國稀土發展史上的名字。


人物生平

1920年11月7日,徐光憲在浙江紹興宣化坊出生。

1944年,畢業于交通大學化學系。

1948年初,獲得“自費公派”留學美國的資格。

1949年和1951年在美國哥倫比亞大學先后獲得理學碩士和哲學博士學位,被選為美國Phi Lambda Upsilon榮譽化學會員及Sigma Xi榮譽科學會員,接連榮獲兩枚“開啟科學大門的金鑰匙”。

1951年5月與妻子高小霞克服重重困難,毅然歸國,在北京大學化學系從事科研、教學工作。

1955年,服從國家需要調入原子能系統,從事核燃料萃取化學研究,使我國的核工業逐步走上快速發展的道路。

1972年,文革后重回化學系,接受國防科研任務,分離稀土元素。

1975年8月提出“串級萃取理論”。

1980年12月,當選為中國科學院學部委員(院士),曾任第4屆亞洲化學聯合會主席、中國化學會第22屆理事長、中國稀土學會副理事長和名譽副理事長、國家自然科學基金委員會一、二屆化學科學部主任。長期擔任《中國科學》、《科學通報》、《高等學?;瘜W學報》副主編,2002-2007年任《中國科學:化學》中、英文輯執行主編;創立《中國稀土學報》(中、英文版)并擔任主編。


1989年4月獲國家計委批準,在北京大學籌建稀土材料化學與應用國家實驗室。

曾先后獲得了國家自然科學二等獎(1987年)和三等獎(1987年)、全國高等學校優教材特等獎(1988)、國家科技進步二等獎(1998年)和三等獎(1991年)、何梁何利基金科技進步獎(1994年)和科技成就獎(2005年),以及多項省部級科技獎勵,并榮獲2008年度國家高科學技術獎。


徐光憲榮獲2008年度國家高科學技術獎(左一)

2015年4月28日上午,徐光憲仙世,享年95歲。


“科學沒有國界,

但是科學家有自己的祖國”

1950年,抗美援朝戰爭爆發,美國即將通過法案,要求全體留美學生不準回國?!拔夷菚r在量子化學方面有些想法,導師說這些想法很好。畢業時,他推薦我到芝加哥大學有名的理論化學師密立根教授那里做博士后?!毙旃鈶椣壬貞?,那是千載難逢的機遇?!翱茖W沒有國界,但是科學家有自己的祖國?!逼拮痈咝∠嫉倪@句話,堅定了徐光憲先生的決心。1951年4月15日,徐光憲夫婦沖破重重阻力,毅然回國,投身于新中國建設。


徐光憲與妻子高小霞


國家的需要就是命令

稀土是化學元素周期表中17個元素的總稱,由于鑭系元素化學性質十分相似,所以分離十分困難。但鑭系元素含有不同數目電子占據的4f電子亞層,能級極為豐富。13種三價鑭系離子共有1639個能級,在這些能級之間,有199177個可能的光學躍遷。因此稀土元素具有十分豐富的光、電、磁性能,在高新技術材料和國防技術中有廣泛的應用。


我國擁有得天獨厚的稀土資源,但在20世紀70年代前,我國只能向國外廉價出口稀土原料,再高價進口深加工的稀土產品。這種尷尬局面的背后,是科研和工業落后的現實,稀土分離工藝作為高度保密的技術,被牢牢掌握在外國人手里。


1972年,徐光憲先生接到國防科研新任務,分離稀土元素中性質較為相近的鐠和釹,純度要求很高,這是當時國內外都沒有解決的難題。52歲的徐光憲“半路出家”,踏入稀土研究領域。這已經是他自1951年回國后,第三次因為國家需要改變自己的研究方向。研究量子化學出身的他,回國后轉向配位化學,再到放射化學,直到后面的稀土化學。


“中國作為世界較大的稀土國家,長期只能出口稀土精礦等初級產品,我們心里不舒服。所以,再難也要上?!边@是年過半百的徐光憲人生中第三次改變研究方向,換專業,只有一個理由:此時此刻,祖國需要我。


稀土人生,鞠躬盡“萃”

徐光憲先生借助過去在絡合物平衡和萃取化學研究中積累的成果和經驗,設計出季銨鹽—DTPA推拉體系,使稀土元素中難以分離的鐠釹分離系數從一般萃取體系的1.4-1.5達到4以上,分離水平一躍上升到水平。但這類體系直接用于工業生產有困難。徐光憲先生仔細分析了在串級萃取過程中絡合平衡移動的情況,發現阿爾德斯串級萃取理論的基本假定——“在串級過程中萃取比保持恒定”,在稀土推拉體系串級萃取過程中是不成立的。于是他精心設計出一套化學操作流程,推導出與此相應的一套串級萃取理論公式,并在此基礎上設計出一種回流串級萃取新工藝。


1974年徐光憲先生親赴包頭稀土三廠進行工業試驗,試驗成功后提出了可廣泛應用于稀土串級萃取分離流程優化工藝設計的設計原則和方法,建立了串級萃取動態過程的數學模型與計算程序,回流啟動模式等。這些原則和方法用于實際生產,大大簡化了工藝參數設計的過程,減少了化工試驗的消耗,特別是能用于原料和設備不同的工廠,因而能普遍使用。他和李標國、嚴純華等共同研究成功的“稀土萃取分離工藝的一步放大”技術,是在深入研究和揭示串級萃取過程基本規律的基礎上,以計算機模擬代替傳統的串級萃取小型試驗,實現了不經過小試、擴試,一步放大到工業生產規模,大大縮短了新工藝設計到生產的周期,使中國稀土分離技術達到某種種水平。


20世紀90年代初,中國擁有了“稀士原礦——粗加工產品——高純度單一稀土——稀土應用產品”完整的產業鏈條,快速打破了法國、美國和日本在稀土市場的壟斷地位,實現了由稀土資源大國向稀土生產大國、出口大國的飛躍。中國稀土價格就是世界稀土價格,很多外國稀土生產廠家減產甚至停產,中國成功改寫了稀土產業的格局,外國把這稱為“China Impact”(中國沖擊)。


“我愿意一輩子搞稀土,把咱們寶貴的資源利用得更好”,2009年,在獲得國家高科學技術獎時,他感慨地說:“稀土緊緊連著我和祖國?!?/p>



親赴包頭,建言獻策:

綜合利用,保護資源

上世紀六十年代初,徐光憲先生作為特邀專家,同李薰、鄒元燧、袁承業、肖祖熾、魏兆融、肖紀美、郭承基、金鈺嘉等一道參加了由聶榮臻元帥倡議召開的“包頭資源綜合利用會議”,為開發我國稀土資源建言獻策。


1974年9月,徐光憲先生親赴包頭稀土三廠,參加回流串級萃取新工藝流程用于分離包頭輕稀土的工業規模試驗,僅用80級槽子,就得到百分之99.5的氧化釹、氧化鑭,百分之99的氧化鐠,并得到釤銪釓富集物四種產品,在此實踐的基礎上提出具有某種水平的稀土串級萃取理論。


徐光憲先生晚年密切關注我國稀土及伴生釷資源的保護性開采和環境效應問題。以80多歲的高齡之身,先后赴四川冕寧和內蒙古包頭白云鄂博礦區考察。2005年9月,他同師昌緒、王淀佐、李東英、王乃彥、何祚庥等十五位院士聯名寫了一份《關于保護白云鄂博礦釷和稀土資源,避免黃河和包頭受放射性污染的緊急呼吁》的建議,上報國務院。很快,這份緊急呼吁便得到溫家寶總理的親筆批示:這個建議很重要,請國家發改委閱辦。2006年6月19日,徐光憲先生就如何落實批示再度向總理報告,一周內便得到溫家寶總理的再次批示,責成中央有關部門和相關地方政府予以落實。


“稀土是元素周期表中17個元素的總稱,其中16個是高新技術不可缺少的戰略元素,我們呼吁希望恢復國家稀土領導小組,統籌協調稀土的研發、生產和環境保護,同時明確白云鄂博主東礦是以稀土和釷為主共生礦的定位,在此基礎上重視釷資源的回收,保護包鋼尾礦壩”。徐光憲先生為我國稀土和釷資源的綜合利用和環境保護貢獻了重要力量。


“桃李滿天下,師德傳四方”

徐光憲先生重視教育事業,為黨育人、為國育才?!耙坏铝⒍偕茝闹?,他用親身經驗來教導學生,以自己的行為潛移默化地影響身邊的人。為國家培養了大批放射化學、萃取化學、核燃料化學、量子化學和稀土化學方面的人才,培養碩士、博士研究生近百人,為中國稀土產業界培養了大批工程技術人員。他的學生中有四位院士,分別是量子化學領域的黎樂民院士,稀土配位化學和光電功能材料方面的黃春輝院士,重稀土萃取領域的嚴純華院士,分子磁體領域的高松院士。2005年,他在北京大學設立了“霞光獎學金”,已有中外學生89人次獲得獎勵。


徐光憲院士和他的學生們(左起: 陳敏伯、吳瑾光、黃春輝、徐光憲、黎樂民、李標國、金天柱)


當他把2008年度國家高科學技術獎捧在手上時,卻說:“北大有許多優良的學生,我獲獎的工作都是我的學生和研究團隊完成的,我只是這個集體的代表?!?/p>


徐光憲先生很重視教材建設工作,認為一本好的教材對學生的學習有很大幫助。徐光憲先生出版有10本教科書及專著,其中《物質結構》作為高等學校教材培養了我國第二、三代的物質結構方面的教學和科研骨干人才,并因此獲得了全國優良教材特等獎。他主持編寫的《量子化學》一書共三卷,對我國量子化學人才的培養也起到重要作用。


徐光憲先生晚年仍堅持躬身教學和科學研究工作。在2003年SARS抗疫期間,他不僅捐款支持,還利用網絡媒體,發表了兩篇與青年學子談讀書治學、講做人哲理的文章。他還基于長期的科學研究和哲學思考,在分子周期律的研究中提出了一系列創新的學術思想,并始終參與制定和指導我國化學和稀土科學及產業的發展規劃。他對20世紀的化學發展進行了總結,認為20世紀的化學發展積累了大量實驗素材,但理論研究相對滯后,從而提出了“21世紀化學的四大難題和突破口”、“化學信息學”等觀點,對我國新世紀的化學研究和學科建設傾注了滿腔熱情。


在幾十年的科研生涯中,徐光憲先生一直把自己的科研工作與國家的學科發展和重大需求緊密結合,并做出了重大貢獻?!翱茖W家中有兩種人,一種是‘工匠’,還有一種是‘師傅’。前者的目光局限在具體的研究中,而后者則研究科學的哲學層面。徐先生則已經達到了后者的境界?!边@是徐先生的學生嚴純華院士對恩師的高度評價。


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學生們向徐光憲院士匯報工作


“一清如水,丹心不老”

“一套簡易的沙發茶幾,一個普通的寫字臺,醒目的是那鋪天蓋地的書櫥,以及書櫥里排列得整齊有序的書籍資料。斑駁的白發,睿智的前額,白皙的膚色,端莊的面容仍可見當年的秀色?!边@是幾年前一位記者從徐先生家中后回來所描繪的景象。


徐光憲先生一生簡樸,衣柜里沒有幾件好衣服,袖口、領口常有磨損。到人民大會堂領國家高技術獎時,一生簡樸的徐光憲特意穿上了新衣服,令小女兒徐放非常意外。就在前幾天父親還為這幾件衣服與她慪氣。在接受采訪的那天,他特意穿上新皮鞋,打上領帶,以表對晚他幾輩的記者的尊重。



繼往開來,砥礪奮進,

發揚徐光憲先生的科學精神

“我們做科研的有一個信念,就是立足于基礎研究,著眼于國家目標,不跟外國人跑,走自己的創新之路?!边@是徐光憲先生的科研之道。


徐光憲先生用他一生潛心鉆研的歷程和拼搏奉獻的精神告訴我們,在科學的道路上,沒有捷徑可走,只有腳踏實地,善于突破,敢于創新,才能摘取發明創造的桂冠,才能掌握中國稀土事業發展的主動權。


“做學問,一定會碰到許多困難。但是,我覺得克服困難的過程就是一件快樂的事,甚至超過事后獲得任何榮譽的快樂”。


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我們要繼往開來,砥礪奮進,發揚徐光憲先生的科學精神,突破理論和傳統技術的禁錮,潛心鉆研,不畏挑戰,勇擔重任,把學習與創新結合起來,把學術研究與生產實踐結合起來,把個人發展與國家進步結合起來,開創中國稀土研究發展的全新天地。 


謹以此文緬懷徐光憲先生

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