1972年，北大化學(xué)系，接到了上級(jí)下達(dá)的一項(xiàng)緊急軍工任務(wù)，分離鐠釹，而且國(guó)家對(duì)純度的要求很高。鐠釹是什么？我國(guó)為何突然緊急下達(dá)這項(xiàng)軍工任務(wù)？在這個(gè)緊要關(guān)頭，又是誰(shuí)臨危受命，創(chuàng)造奇跡的？

　　鐠釹合金

　　大家好，歡迎來(lái)到認(rèn)知金字塔，今天我們來(lái)聊一聊近代中國(guó)稀土是如何絕處逢生的。

　　20世紀(jì)70年代，國(guó)家交給北大化學(xué)系一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，要求他們盡快分離鐠和釹這兩種元素。提到鐠和釹，大家如果不是學(xué)化學(xué)出身的，可能不是很熟悉，但是如果提到稀土，想必大家多少都有些了解。

　　所謂稀土，其實(shí)并不是“土”，而是分布在化學(xué)元素周期表中的17種重金屬元素。“稀土”是這十七種金屬元素的總稱。而鐠釹，正是這17種稀土元素中，性質(zhì)最為相似又最難分離的一對(duì)元素，用化學(xué)法很難將其分離。

　　那么，國(guó)家當(dāng)時(shí)為什么要讓北大化學(xué)系，緊急分離譜和釹呢？首先，這個(gè)任務(wù)不是普通的科研任務(wù)，而是一項(xiàng)軍工任務(wù)。在稀土業(yè)界有這樣的說(shuō)法：“誰(shuí)掌握了稀土，誰(shuí)就全天候掌握了戰(zhàn)場(chǎng)?！弊鳛楣I(yè)“維生素”，稀土是隱形戰(zhàn)機(jī)、超導(dǎo)、核工業(yè)，等高精尖軍工領(lǐng)域必備的原料。而稀土元素的中的“釹”，就可以用來(lái)做固體激光器。

　　固體激光器

　　20世紀(jì)70年代，蘇聯(lián)還沒(méi)有解體，美蘇還在冷戰(zhàn)當(dāng)中，我國(guó)面臨的國(guó)際形勢(shì)，非常的嚴(yán)峻。在美蘇愈演愈烈的軍備競(jìng)賽中，美國(guó)和蘇聯(lián)都在宣傳說(shuō)，要做激光武器，據(jù)說(shuō)這種武器的速度比炮彈要快無(wú)數(shù)倍，而且殺傷力巨大。高功率激光器，如果對(duì)某一目標(biāo)點(diǎn)集中照射，甚至可以使目標(biāo)點(diǎn)瞬間氣化，霎時(shí)間灰飛煙滅。1971年，美國(guó)海軍，成立了高能激光計(jì)劃管理辦公室，開(kāi)始進(jìn)行激光武器的研制。出于國(guó)防安全考慮，激光炮的研制，也成為了中國(guó)國(guó)防研究的一個(gè)重點(diǎn)。然而，在這一時(shí)期，固體激光器的重要原材料“釹”，卻被外國(guó)封鎖了對(duì)中國(guó)的出口。沒(méi)有釹，我國(guó)激光炮的研制根本無(wú)從說(shuō)起。

　　可能有朋友會(huì)覺(jué)得奇怪，我國(guó)作為稀土大國(guó)，難道自己沒(méi)有釹嗎？為什么要依靠國(guó)外進(jìn)口呢？要知道，我國(guó)雖然有得天獨(dú)厚的稀土資源，但是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的加工技術(shù)卻沒(méi)有跟上。在20世紀(jì)70年代初，中國(guó)根本分離不了稀土元素，只能生產(chǎn)稀土精礦和稀土混合物，等初級(jí)產(chǎn)品。中國(guó)自己生產(chǎn)的混合稀土，充其量只能用來(lái)做打火機(jī)用的打火合金，不可能做得了激光炮。因此，我國(guó)不得不向外尋求進(jìn)口，但這條路卻被外國(guó)封死了。

　　稀土合金

　　我們自己沒(méi)有分離技術(shù)，在外國(guó)的封鎖下也沒(méi)法進(jìn)口釹，難道激光炮的研制計(jì)劃，就要就此擱淺了嗎？我們難道，要眼睜睜地看著美國(guó)、蘇聯(lián)先我們一步，發(fā)展出先進(jìn)的激光武器，而我們自己卻寸步難行嗎？

　　落后就要挨打，中國(guó)人不可能這么輕易就低頭。

　　為了解決原材料的問(wèn)題，國(guó)家很快就向北大，下達(dá)了緊急任務(wù)，要求盡快找出，分離鐠和釹的辦法。而此時(shí)中國(guó)的科學(xué)家們也想爭(zhēng)口氣，扭轉(zhuǎn)中國(guó)稀土工業(yè)落后的局勢(shì)。于是，上下一心，齊心想要突破外國(guó)的技術(shù)封鎖。而扛大旗的人，是一位名叫徐光憲的科學(xué)家。徐光憲院士，后來(lái)也被稱作中國(guó)稀土之父。正是他，帶領(lǐng)中國(guó)稀土人，讓我國(guó)稀土工業(yè)，實(shí)現(xiàn)了傳奇而偉大的飛躍。那么，這位敢于接下國(guó)家這項(xiàng)緊急任務(wù)的徐光憲院士，究竟是什么來(lái)頭呢？

　　徐光憲院士

　　1920年，徐光憲出身于浙江上虞縣，一戶家境優(yōu)越的律師家庭。因?yàn)榍诿愫脤W(xué)，徐光憲從小成績(jī)就十分優(yōu)異。他尤其善于邏輯推理，偏愛(ài)理化。初中時(shí)期，他曾拿下浙江的奧賽冠軍。

　　1940年，徐光憲考入了上海交通大學(xué)，攻讀化學(xué)。徐光憲珍惜這來(lái)之不易的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，他樂(lè)于鉆研，求知若渴。四年的大學(xué)時(shí)光，打造了徐光憲扎實(shí)的學(xué)術(shù)根基。在他回校任助教期間，徐光憲與同班同學(xué)高小霞結(jié)為了夫婦。

　　1948年初，徐光憲和高小霞，雙雙獲取了“公派”留學(xué)美國(guó)的資格，兩人隨后赴美國(guó)哥倫比亞大學(xué)，量子化學(xué)專業(yè)深造。1951年3月徐光憲獲得博士學(xué)位，而且當(dāng)選為美國(guó)著名化學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員，可以說(shuō)前途一片光明。畢業(yè)的時(shí)候，徐光憲的導(dǎo)師提出，要將他推薦到芝加哥大學(xué)去做博士后。

　　徐光憲和高小霞

　　這個(gè)提議相當(dāng)誘人，但徐光憲卻猶豫了，那時(shí)剛成立沒(méi)多久的新中國(guó)，正在熱火朝天地搞建設(shè)。徐光憲覺(jué)得，身為中國(guó)人，就應(yīng)當(dāng)在學(xué)成之后為國(guó)效力，他想回國(guó)?？墒钱?dāng)時(shí)，為了不讓像徐光憲一樣的中國(guó)留學(xué)生，回國(guó)投入新中國(guó)的建設(shè)，美國(guó)政府正在緊鑼密鼓地籌劃著，準(zhǔn)備通過(guò)一項(xiàng)“總統(tǒng)法案”，想要以此來(lái)阻止中國(guó)留學(xué)生回國(guó)。有關(guān)的法案很快將通過(guò)議會(huì)表決，并正式實(shí)施。等到那時(shí)，徐光憲要想回國(guó)將變得異常困難。

　　因此，徐光憲感到心急如焚，他恨不得拎起行囊，趕在法案出臺(tái)前立即回國(guó)?？墒撬姆蛉烁咝∠?，還需要一年時(shí)間才能獲得博士學(xué)位。1951年4月，徐光憲與夫人商量回國(guó)的事宜，高小霞擲地有聲地回應(yīng)說(shuō)：“留學(xué)為什么?不就是為了學(xué)成后報(bào)效祖國(guó)嗎?!”于是，高小霞斷然決定放棄博士學(xué)位，跟徐光憲一起回國(guó)。

　　但是這時(shí)，想要回國(guó)也已經(jīng)相當(dāng)困難，徐光憲夫婦只好托人，從國(guó)內(nèi)寄信到美國(guó)，信中寫道：“徐母身體有恙，須歸國(guó)探望”。借著探親的名義，夫妻倆終于獲得出境許可，于4月15日乘坐郵輪離開(kāi)美國(guó)。他們乘坐的“戈登將軍號(hào)”，是“禁止中國(guó)留美學(xué)生歸國(guó)”法案，正式生效前，駛往中國(guó)的最后三艘郵輪之一。

　　歸國(guó)后，徐光憲在北京大學(xué)化學(xué)系任教。后來(lái)北大化學(xué)系，接到分離鐠釹的任務(wù)時(shí)，徐光憲順理成章地成為了領(lǐng)軍人物。

　　徐光憲做實(shí)驗(yàn)

　　徐光憲臨危受命的1972年，中國(guó)正承受著來(lái)自北境的壓力，迫切的國(guó)防需求，使得中國(guó)把目光投向了稀土。我國(guó)地大物博，稀土礦藏豐富。但稀土中的15種元素，因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)十分相近，在自然狀態(tài)之下，他們往往會(huì)兩兩結(jié)合，生成合金礦，或者與其他元素結(jié)合形成共生礦。在合成或共生的狀態(tài)下，稀土幾乎和廢品差不多，而將其中的各個(gè)元素分離，就成了中國(guó)面臨的一道巨大難題。

　　因?yàn)樽陨砑夹g(shù)落后，但又急需應(yīng)用，我國(guó)不得不和國(guó)外企業(yè)談判，購(gòu)買稀土分離技術(shù)。當(dāng)時(shí)法國(guó)有一個(gè)工廠，名叫羅納·普朗克廠，后來(lái)改名為羅地亞廠，它是稀土產(chǎn)業(yè)的巨頭。我國(guó)曾經(jīng)與他們幾次談判，想要購(gòu)買分離技術(shù)。無(wú)奈對(duì)方獅子大開(kāi)口漫天要價(jià)，提出的價(jià)格，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)的預(yù)期。而且他們還要求中國(guó)，產(chǎn)出產(chǎn)品的大頭必須賣給他們，由他們獨(dú)家對(duì)外經(jīng)銷。這一流氓條件，實(shí)際上是要將我國(guó)的稀土分離工業(yè)，變成該公司的海外工廠。因此，我國(guó)每一次和這家公司的談判，都會(huì)激起國(guó)內(nèi)稀土工作者的憤怒。然而憤怒解決不了技術(shù)的缺失，中國(guó)只能選擇退讓。和羅地亞公司合作，我們不僅要為法國(guó)的研發(fā)承擔(dān)開(kāi)支，同時(shí)還需要承擔(dān)巨大的環(huán)境污染代價(jià)。

　　1980年，徐光憲率中科院，稀土考察團(tuán)訪問(wèn)法國(guó)時(shí)，被拒絕參觀羅地亞公司，法國(guó)方面還將所有萃取劑，和工藝參數(shù)定為絕密。面對(duì)外國(guó)的欺凌與封鎖，徐光憲這樣說(shuō)道，“中國(guó)作為世界最大的稀土所有國(guó)，長(zhǎng)期只能出口稀土精礦等初級(jí)產(chǎn)品，我們心里不舒服。所以，再難也要上?！毙旃鈶椀臎Q心預(yù)示著，中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)新天地的大幕正在徐徐拉開(kāi)。

　　徐光憲講話

　　當(dāng)時(shí)，世界各國(guó)，鐠釹分離都采用的離子交換法，這種方法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)速度慢、成本高。徐光憲于是決定另辟蹊徑，選擇萃取法來(lái)完成分離和提純。萃取法的原理類似水油分離，徐光憲發(fā)現(xiàn)，雖然鐠和釹雙生緊密，極其相似，但卻有微小的不易發(fā)覺(jué)的區(qū)別，它們喜歡待在毫不相融的兩種溶劑中。經(jīng)過(guò)兩年的艱苦攻關(guān)，徐光憲團(tuán)隊(duì)終于成功實(shí)現(xiàn)了鐠和釹分離。從量化指標(biāo)來(lái)看，當(dāng)時(shí)業(yè)界基準(zhǔn)的分離系數(shù)是1.4，可徐光憲竟然達(dá)到了4，同時(shí)在純度上，還達(dá)到了創(chuàng)世界紀(jì)錄的99.99%。這可謂是一個(gè)奇跡。

　　萃取法實(shí)驗(yàn)的成功，無(wú)疑為中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶來(lái)了巨大的飛躍，但喜悅的同時(shí)，另一難題又出現(xiàn)了。當(dāng)時(shí)中國(guó)稀土原料場(chǎng)地分散，萃取法的分離也只能進(jìn)行人工操作，這限制了規(guī)模化生產(chǎn)。為了解決這些問(wèn)題，就需要設(shè)計(jì)出適用于工業(yè)生產(chǎn)的模型。徐光憲與團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)持續(xù)幾年的無(wú)數(shù)次試驗(yàn)，終于使萃取分離技術(shù)可以投入工廠生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的全自動(dòng)化。

　　偉大技術(shù)的背后，是無(wú)數(shù)個(gè)不息探索的日夜。在實(shí)驗(yàn)室里，為獲得準(zhǔn)確參數(shù)，徐光憲不得不使用，繁瑣的“搖漏斗”的方法來(lái)模擬試驗(yàn)，整套流程下來(lái)需要耗費(fèi)一百多天的時(shí)間，如果得不到滿意的結(jié)果，一切又都要從頭再來(lái)。為了更快地推進(jìn)稀土研究，徐光憲每周要工作80個(gè)小時(shí)。無(wú)數(shù)的艱辛，最終才換來(lái)了來(lái)之不易的成功，但徐光憲卻并沒(méi)有將這一成果，作為自己個(gè)人的軍功章，而是毫無(wú)保留地將“專利”無(wú)私地提供給稀土廠家。國(guó)營(yíng)大廠迅速將“串級(jí)萃取”分離方式落地，效率遠(yuǎn)超過(guò)往的分離效果，這給工廠帶來(lái)了可觀的利潤(rùn)。因此地方國(guó)營(yíng)廠，和私企也紛紛開(kāi)始入場(chǎng)。瞬間，一萬(wàn)多個(gè)工廠在各地出現(xiàn)，稀土產(chǎn)業(yè)的技術(shù)紅利帶來(lái)的巨大產(chǎn)能，迅速被輸出到海外。

　　稀土萃取分離

　　在我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大的壓力下，先是美國(guó)、澳大利亞的稀土采礦業(yè)迅速萎縮，再是美國(guó)、日本、法國(guó)的稀土分離提取產(chǎn)業(yè)，紛紛關(guān)張歇業(yè)，不得不退出稀土賣方市場(chǎng)，世界稀土產(chǎn)業(yè)格局自此發(fā)生了翻天覆地的改變。中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)從此進(jìn)入了快速道。在不足20年的時(shí)間里，中國(guó)就成為了世界最大的稀土生產(chǎn)國(guó)、應(yīng)用國(guó)和出口國(guó)。日本幾乎100%的稀土進(jìn)口都來(lái)自中國(guó)。這一現(xiàn)象也被國(guó)際稀土界稱為“中國(guó)沖擊”。

　　但是，稀土行業(yè)的迅速擴(kuò)張，也帶來(lái)了許多弊端。我國(guó)國(guó)內(nèi)稀土產(chǎn)量爆發(fā)性增長(zhǎng)，一度超過(guò)了世界總需。供過(guò)于求的情況下，大家都想要搶奪出口份額，這帶來(lái)了惡性競(jìng)爭(zhēng)。21世紀(jì)初，稀土價(jià)格斷崖式下跌。日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，把自己的工廠關(guān)了，用白菜價(jià)購(gòu)入中國(guó)的稀土做儲(chǔ)備。中國(guó)雖然已經(jīng)成為了，世界上最大的稀土出口國(guó)，但是自己仍舊沒(méi)有定價(jià)權(quán)。世界稀土貿(mào)易，呈現(xiàn)出了對(duì)我國(guó)不利的局面。面對(duì)寶貴的稀土被廉價(jià)出口、面對(duì)不可再生的稀土資源大量流失，徐光憲每天都如坐針氈。

　　2005年，徐光憲上書國(guó)務(wù)院，呼吁保護(hù)我國(guó)，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。很快，徐光憲的這份緊急呼吁，便得到了國(guó)家總理的親筆批示，總理批示說(shuō)：“這個(gè)建議很重要，請(qǐng)國(guó)家發(fā)改委閱辦”。2006年，徐光憲就如何落實(shí)總理批示，再度報(bào)告總理，一周內(nèi)便得到總理的再次批示：“請(qǐng)培炎同志，閱轉(zhuǎn)發(fā)改委研究，發(fā)改委可邀請(qǐng)徐光憲同志談一次”。

　　中國(guó)內(nèi)蒙古白云鄂博稀土礦

　　得到總理的批示后，國(guó)土資源部下令從2007年起，進(jìn)一步限制我國(guó)稀土礦的開(kāi)采，將開(kāi)采量壓縮到低于世界的總需求量。這樣一來(lái)，我國(guó)稀土的出口價(jià)格就上升了一倍多。稀土的出口量減少了，但收益卻每年增加了一兩億美元。為了保護(hù)我國(guó)珍稀的稀土資源，徐光憲兩次上書，驚動(dòng)了總理，最終成功扭轉(zhuǎn)了，我國(guó)在稀土貿(mào)易中的不利處境。從前外國(guó)可以用稀土卡我們脖子，現(xiàn)在，因?yàn)樾旃鈶椩菏亢推渌袊?guó)稀土人的努力，稀土反而成為了我們卡別人脖子的利器。

　　2010年9月，在中國(guó)的海域，日本巡邏船沖撞中國(guó)漁船，并強(qiáng)行扣押我國(guó)漁船船長(zhǎng)，中國(guó)當(dāng)即關(guān)停了向日本出口稀土的通道，全球稀土價(jià)格大漲，日本迫于壓力很快釋放了被扣中國(guó)漁船船長(zhǎng)。從這件事中我們可以清楚地看到，稀土已經(jīng)從我國(guó)的七寸，變成了我國(guó)的王牌。

　　改革開(kāi)放四十年來(lái)，我國(guó)的稀土工業(yè)得到了極大的發(fā)展。稀土材料，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工領(lǐng)域，長(zhǎng)征2號(hào)運(yùn)載火箭、神舟系列飛船、嫦娥探月衛(wèi)星、驅(qū)逐艦等等一系列武器裝備，都采用了稀土材料。如今，中國(guó)稀土儲(chǔ)量仍是世界第一，但更重要的是，我們擁有了一條世界上獨(dú)一無(wú)二的稀土產(chǎn)業(yè)鏈，囊括了稀土資源生產(chǎn)、進(jìn)口、精煉、材料科學(xué)、冶金、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研發(fā)以及商業(yè)與國(guó)防應(yīng)用等，幾乎全部的領(lǐng)域。而這些，都離不開(kāi)徐光憲院士當(dāng)年的努力。

　　回顧徐光憲院士的一生，用民族的脊梁概括，是最合適的。一路坎坷求學(xué)，一路為祖國(guó)燃燒奉獻(xiàn)，一路投身于新中國(guó)的建設(shè)，在徐光憲院士身上，我們，能看到堅(jiān)韌不拔的民族性格，能看到孜孜不倦的科學(xué)探索精神，能看到為了祖國(guó)發(fā)展奉獻(xiàn)自我的熱忱，能看到“急國(guó)之所急，憂國(guó)之所憂”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

　　徐光憲——中國(guó)稀土之父

　　徐光憲領(lǐng)取“國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”時(shí)曾說(shuō)：“榮譽(yù)，屬于我們這個(gè)集體?！?國(guó)士無(wú)雙，徐光憲院士用了幾十年的時(shí)間，帶領(lǐng)中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)突破重重困境。中國(guó)從毫無(wú)稀土國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，到今日擁有全產(chǎn)業(yè)鏈的稀土大國(guó)，從不得不接受不平等的稀土交易條款，到現(xiàn)在可以將稀土作為處理國(guó)際關(guān)系的王牌，這其中凝聚了徐光憲院士，與其團(tuán)隊(duì)日日夜夜的不懈鉆研。正是因?yàn)橛羞@些平凡又偉大的人，竭力無(wú)私地貢獻(xiàn)著自己的光和熱，我們祖國(guó)才能在富強(qiáng)的道路上越走越遠(yuǎn)，