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文 | 伟照R8
编辑 | 伟照R8
20世纪70年代的中国,坐拥全球80%的稀土储量。由于加工技术滞后,只能以极低价格按吨贱卖,而后却要耗费百倍的价钱从国外购回高纯度制品。
直到一位老人出现,中国稀土才从“土疙瘩”摇身变为“金疙瘩”。
他就是“中国稀土之父”徐光宪。
徐光宪
稀土就像科技牌桌上的一张大王,谁能把它背后的技术玩明白,谁就掌握绝对主动权。
虽然今天这张牌桌上最大的玩家是中国,但若是倒退回几十年前,我们却处于深深地绝望。
好在中国稀土在徐光宪的带领下,走出来一条独属于中国特色的研发路线,扭转了不利局面。
那么,徐光宪究竟是如何改变中国稀土产业的?
战火中的化学少年
1920年,徐光宪出生在浙江绍兴一个律师家庭。父亲用“鸡兔同笼”的数学题和围棋棋盘培养他的逻辑思维,母亲则用“家有良田千顷,不如一技在身”的古训,在他心中种下求知的种子。
1937年,日军轰炸杭州,正在宁波高工读书的徐光宪被迫辗转求学。他白天在煤球厂旁的震旦大学教室借读,晚上借着煤油灯自学,最终考入国立交通大学化学系。
在交大,徐光宪遇到了改变他一生的伴侣高小霞。两人携手攻克学业难关,1948年双双考取美国哥伦比亚大学公费留学。
当导师贝克曼教授挽留他继续研究量子化学时,徐光宪却放弃即将到手的博士后职位,同妻子带着50公斤书籍和实验仪器,于1951年4月乘船回到百废待兴的新中国。
锅炉房里的“萃取革命”
20世纪70年代初,国防军工传来紧急任务:必须分离出高纯度镨和钕。
要知道,这两种稀土元素化学性质相似度高达99.99%,分离难度堪比“大海捞针”。
当时国际主流的离子交换法效率低、成本高,核心技术更是被西方国家严密封锁。
靠别人眼看没有可能,徐光宪决定开辟一条独属于中国的新路:“萃取法”。
在北大锅炉房改造的实验室里,徐光宪带着学生用腌菜坛子、暖水瓶搭建萃取装置。没有计算机,他们用算盘和计算尺处理几万组数据;没有恒温设备,冬天靠哈气融化试管上的冰碴。
历经三年苦战,徐光宪发现了稀土溶剂萃取体系中的“恒定混合萃取比”规律,从而构建起“串级萃取理论”。
这个理论有多神奇?你可以将其想象为一种新方案,能够让梦想照进现实的办法,就像是把稀土分离从“盲人摸象”变成了“按图索骥”。工厂只需输入原料数据,计算机就能在几小时内生成最优生产方案。
1976年,包头稀土厂第一条串级萃取生产线投产,原本需要3天完成的分离工作,现在3小时就能搞定,纯度高达99.99%。更惊人的是,中国稀土分离成本只有西方的1/20,产量却占据全球70%。
1978年,为了把技术更好的传播至全国,徐光宪开办了“全国串级萃取讲习班”。
从东北国企到江西乡镇企业,工人们抱着笔记本挤满教室,连车间主任都蹲在走廊里抄板书。这套技术迅速在全国开花结果,中国稀土纯度普遍达到99.99%以上,彻底终结了“稀土贱卖”的历史。
中国稀土以物美价廉之名享誉世界之后,国际稀土市场的格局便发生了翻天覆地的变化。到90年代,全球90%的高纯度稀土市场被中国掌控。
守护国宝的“稀土卫士”
如果你以为提炼技术的到来就能让中国稀土屹立世界之巅,那还是太简单了。
2005年,85岁的徐光宪拄着拐杖走进国务院,呈上一份触目惊心的报告:按当时开采速度,内蒙古白云鄂博稀土矿仅能开采20年。
原来,国内稀土企业陷入恶性竞争,价格战导致稀土卖出“猪肉价”。更可怕的是,发达国家趁机疯狂囤积中国稀土,他们在国内安插了大量间谍,只为怂恿诱惑本土企业对外兜售稀土资源。
眼见国家即将蒙受巨大损失,徐光宪急忙联合14位院士上书中央,提出“总量控制、战略储备、绿色开采”三项建议。他的奔走直接推动了稀土战略储备制度的建立,国家开始对稀土开采实施配额制,严厉打击私挖滥采。
在徐光宪看来,科学家不仅是知识的创造者,更是人才的播种机。他编写的《物质结构》教材,用通俗语言阐释量子化学奥秘,成为几代化学人的启蒙读物。
他创立的北京大学稀土化学研究中心,培养出中国第一批稀土专业人才。
如今,他的弟子们已成长为稀土领域的顶梁柱,继续守护着中国的“稀土长城”。
永不熄灭的“稀土之光”
2015年4月28日,徐光宪院士与世长辞。为了纪念他,国际小行星中心将编号14845的小行星命名为“徐光宪星”。
在江西赣州稀土矿山,工人们仍在使用他设计的萃取流水线。而在内蒙古包头稀土研究院,年轻科研人员正依据他的理论开发新一代稀土永磁材料。
今天,从歼-20战机的隐身涂层到新能源汽车的电机,从北斗卫星的原子钟到5G基站的滤波器,每一件“高精尖”产品的背后,都跳动着稀土元素的微光。
而这一切,都始于那个在锅炉房里坚持用漏斗和公式改写历史的老人。
参考资料
《中国人的故事丨“稀土之父”徐光宪:稀土紧紧连着我和祖国》2019-06-05央广网