他，让中国稀土封神！

在脑子里“装个抽屉”

2011年中秋节后的北京，中关村蓝旗营小区。91岁的徐光宪院士坐在家中，客厅书橱里整齐排列着许多文件夹。这些被他编号、分类的资料，可以说是他毕生的精华。而其最初的灵感，源于七十多年前浙江绍兴的一家中药铺。

1920年11月，徐光宪出生在浙江绍兴一个小康之家。童年时光里，最令他着迷的不是街头的热闹，而是镇上的中药铺。

他后来回忆，药铺靠墙立着一排排一人多高的药柜，密密麻麻的小抽屉上贴着药名。伙计抓着药方，嘴里念着“黄连三钱、当归两钱”，双手飞快地拉开小抽屉，迅速取齐药材。

“要是我的脑子里也有这样一个个小抽屉，把学到的知识分类装起来，等到要用的时候再取出来，不就很方便吗？”

这个简单的观察，无意中成了他一生的方法论起点，后来被他称为“抽屉情结”。

中学时，他仿照中药柜制作了小铁柜，贴上标签，把知识点写在香烟卡片上分类存放。后来在美国哥伦比亚大学读博时，他的“抽屉”变成了一本本课堂笔记。

白天听课，晚上整理、重抄、分类，几年下来积累了几大箱。回国后，他把同一类笔记整理出来，就能开一门新课。

“分类法是一种重要的科学方法，”他常在第一堂课告诉学生，“要先分析研究对象，按本质属性分类，再找出规律。”

有学生不以为然：“这不就是把治感冒的药放一起、治腹泻的放一起吗？很简单。”

徐光宪耐心解释：“看似简单，却是科学研究的根本。没有充分的知识，就无法分类；而分类的目的，是发现规律。”

当时谁也想不到，这个从中药铺里萌芽的“抽屉分类法”，日后竟成为中国稀土工业崛起的理论基础。

徐光宪荣获2008年度国家最高科学技术奖，图源北大官网

留学是为了什么？

1936年，16岁的徐光宪考入杭州高级工业职业学校土木科。次年抗战爆发，杭州沦陷，学校解散。他转至宁波高工，在乡下一座破庙里继续学业。

“很怀念那时，中学时代虽然艰苦，但却是学习的黄金时代。”白天听课，晚上借路灯“秉烛夜读”，他啃完了好几本大学土木系的英文教材。

之后他到上海做家庭教师，利用闲暇去附近大学“蹭课”，最终考入上海交通大学化学系。在这里，他认识了同班同学高小霞——后来与他同甘共苦、共同奋斗的妻子。

1946年，徐光宪获得公派自费留学资格，考入圣路易斯华盛顿大学，一学期后转至哥伦比亚大学，并获得助教奖学金。不久，妻子高小霞也来到美国半工半读。

徐光宪的书房里，珍藏着一张1951年的老照片，照片上的他风华正茂，刚刚获得哥伦比亚大学博士学位，并当选为美国Phi Lambda Upsilon荣誉化学会会员和Sigma Xi荣誉科学会会员，接连荣获两把被称为“开启科学大门”的金钥匙。导师竭力挽留他，推荐他去芝加哥大学做博士后。

导师的推荐信墨迹未干，芝加哥大学的邀请近在眼前，刚满30岁的徐光宪面前，天高地阔。他或许已经开始构思未来的研究，却未曾料到，远东风云会如此深刻地改变他的人生。

1950年，抗美援朝战争开始，中美关系急转直下，一项旨在阻止中国留学生回国的法案也已在美国国会酝酿。

时代的洪流总是裹挟着个人的命运，徐光宪苦恼了。他想到了1949年，在纽约中央公园立下“胜利酒家”牌子庆祝新中国成立的狂喜。还有，妻子高小霞还有一年就可拿到博士学位，放弃，她会同意吗？

真正的伴侣，心是相通的。高小霞很果敢：“留学为什么？为了学成后报效祖国。”

1951年初，大西洋上，一艘邮轮正驶向东方。这是一艘在美国“禁止中国留美学生归国”法案正式生效前，驶往中国的倒数第三艘邮轮。

船上有一对年轻的夫妇——徐光宪和他的妻子高小霞。

夫妻二人以“回国探亲”为借口获得签证，登上了这艘驶往东方的邮轮。

“因为抗美援朝已经开始，我是中国人，无论如何不愿意留在一个和自己祖国敌对的国家。”

52岁，开始稀土研究

回国后，徐光宪夫妇双双到北大化学系执教。国内的当时科研条件与美国相比，可谓天壤之别，但大家的工作热情很高。“那时，人心团结，能在工作中体会到共同的乐趣。”

而他的科研生涯，如同一棵不断分支的稻禾，因应国家的需要，数次转向。

最初，他从事量子化学研究，开设“物理化学”课，并编写了影响几代化学人的《物质结构》教材，培养了新中国第一批放射化学人才，

1957年，钱三强亲自点将，调他从事核燃料萃取研究。他从量子化学转向放射化学。

“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。”他后来说。

1972年，北大化学系接到一项紧急军工任务——分离稀土中的“孪生兄弟”镨和钕。这两种元素化学性质极像，分离难度极大。国际主流方法是离子交换法和分级结晶法，但成本高、纯度低、无法连续生产。

52岁的徐光宪接下了这个任务。这是他第四次转向，踏入一个全新的领域——稀土化学。

这项任务很重要：“中国作为世界最大的稀土所有国，却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。”

徐光宪2000年在北大稀土实验室，王天天摄，图源北大官网

“摇漏斗”摇出的“中国冲击”

稀土，被称为“工业维生素”与“工业黄金”，是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域不可或缺的原料。

但它不是“土”，而是17种特殊元素的统称，它们化学性质极为相似。

徐光宪打了个比方：“稀土就相当于一种催化剂。比如我们在炼制石油时，如果希望汽油能多产出一点，就要用到稀土，它可以提高汽油的产量。”

邓小平同志曾说：“中东有石油，中国有稀土……一定要把稀土的事情办好。”

然而，上世纪70年代初，中国虽是稀土资源大国，却非稀土生产强国。我们只能低价出口稀土精矿和混合稀土，再以几十倍甚至几百倍的价格进口深加工的稀土产品。法国罗地亚公司掌握着当时最先进的稀土分离技术，但对华严格保密，技术要价高得惊人。

当时，国际上稀土分离的主流是离子交换法和分级结晶法，过程不连续，成本高，纯度低，无法大规模生产。徐光宪思索再三，提出了一个大胆的想法——采用萃取法完成分离。

这在当时被视为“不可能完成的任务”。国际学术界普遍认为，萃取法无法用于稀土分离。

他和团队开始了漫长而艰辛的实验过程。他们采用“摇漏斗”的方法模拟串级试验，获取精确参数。

“白天是体力劳动，晚上是脑力劳动。”徐光宪笑道。

团队每周工作80个小时，实验室内摆满了上百个分液漏斗。

研究员需要小心翼翼地将溶液和萃取剂加入漏斗，反复摇晃，静置分层，再取样分析。

一个周期长达百余天，任何微小失误都可能导致前功尽弃。

经过无数次试验，徐光宪从改进稀土萃取分离工艺入手，通过精心选择萃取剂和络合剂，构建了季铵盐-DTPA“推拉”体系。

最终，他不仅出色完成了这项紧急军工任务，更将镨钕分离系数从一般的1.4-1.5提升至惊人的4，打破了世界纪录，将纯度提高到99.99%。

1974年，一条由普通萃取槽串联而成的流水线前，十几位科研人员屏息凝神。当徐光宪在一端放入稀土原料后，另一端源源不断输出各种高纯度稀土元素。现场沉寂片刻，爆发出热烈掌声——中国首次实现了用推拉体系高效萃取分离稀土的工业生产。

但徐光宪并不想止于此。萃取液的配置和各种参数的确定，对生产者来说仍非常繁琐。

他决定将复杂的生产工艺“傻瓜化”。

经过艰苦探索，他与同事研究成功了“稀土萃取分离工艺的一步放大”技术——不经过小试、中试，直接放大到工业生产规模。

传统的串级萃取小型试验被计算机模拟取代。

原来需要一百多天才能完成的模拟实验流程，被缩短到不超过一星期。

1978年，徐光宪开办“全国串级萃取讲习班”，将科研成果在国营工厂里无偿推广。

他到上海跃龙化工厂授课，学员来自二十多家工厂。他亲自讲解理论，车间示范，巡视调整参数，经常讨论到深夜。

他提供的全套资料全部免费：参数表、软件卡和手册随意复制。

技术和工艺上的重大突破，为中国稀土大规模生产创造了条件。

从20世纪90年代初开始，中国单一高纯度稀土大量出口，使国际单一稀土价格大幅下降30%-40%。

长期垄断国际稀土市场的一些国外生产商不得不减产、转产甚至停产。国际稀土界惊呼：“China Impact（中国冲击）来了！”。

中国终于实现了从稀土资源大国向稀土生产大国、稀土出口大国的转变。

“把稀土当猪肉卖”的痛心

然而，技术的突破也带来了意想不到的后果。

徐光宪毫无保留地将技术推广到全国，办讲习班、培训技术人员。到1990年代，中国冒出上百家稀土厂，产量猛增，远超过全球10万吨的年需求量。

“大家都要出口，自己压低价格，”他很痛心，“有的稀土只能卖到猪肉价。”

1995年至2005年，中国稀土出口损失至少55亿美元。日本、韩国趁机大量收购储备，足够使用20年。

更让他忧心的是资源枯竭。“如果按照现在的速度开采，再过20年，中国的稀土资源就开采完了。到时候我们就要以几百倍、上千倍的价格从国外买回来。”

其中他最牵挂的，是内蒙古白云鄂博矿。这个矿是世界上十分难得的稀土、钍、铌、铁等多元素共生矿，但长期被当作单纯的铁矿开采，其中的稀土利用率不到10%，钍（重要的核能资源）利用率则为0%。钍的放射性还对包头和黄河构成潜在污染威胁。

“我特别痛心的就是白云鄂博主东矿啊，我们二十年以后要用光了。然后中国变成稀土小国了。”他很焦急，“到时候，我们就需要向美国和日本买，他们可能会以上百倍、上千倍的价格卖给我们，那中国要吃大亏了。”

2005年，85岁的徐光宪联合师昌绪等14位院士，上书国务院，紧急呼吁保护白云鄂博稀土和钍资源，避免黄河和包头受放射性污染。

温家宝总理迅速批示。从2007年起，国家开始限制稀土开采量。

“稀土是不可再生的战略资源，在某些领域的作用无可替代，”他说，“保护稀土最好的办法就是限制开采。”

“我是‘举重若重’的人”

徐光宪常把自己归为“举重若重”的一类科学家。

“著名爱国艺术家常香玉说过‘戏比天大’，对我们教师来讲，就是‘上课比天大，科研比天大’”。

教学几十年，从未迟到一分钟。备课极其认真，“要把准备在课堂上说的话想好，准备在黑板上写的字设计好”

2003年非典期间，他致信北大学生，谆谆告诫“提高自学能力，多做习题”。他认为勤奋是治学的必经之路：“我的天分并不特殊，靠勤奋，也能‘笨鸟先飞’。”

徐光宪培养了大批优秀人才，其中涌现出3名院士、3名长江学者。

他的学生严纯华说：“科学家中有两种人，一种是‘工匠’，还有一种是‘大师’。徐先生已经达到了后者的境界。”

他待学生亲如子女。得知学生孩子脑瘫，大年初一清早，他亲手烹制烧鸡、八宝饭，顶着严寒骑车送去。

困难时期，他把《物质结构》全部稿费6000元捐给系工会，帮助困难教职工。2005年，他用何梁何利奖奖金设立“霞光奖学金”，资助贫困学生。

“我认为，一位有成就的教授的标志之一，就是培育出超过他本人的创新型人才。”他说。

“因为这是你喜欢的事”

而在徐光宪的稀土研究中，有一位不可或缺的伙伴——他的妻子高小霞。

1972年，徐光宪夫妇前往内蒙古包头矿区。北风呼啸的矿区内，徐光宪弯腰捡起一块刚开采出来的稀土矿石，在手中细细端详。

矿石在阳光下闪着微弱的金属光泽，看起来并不起眼。

高小霞本有自己的学术道路，是分析化学领域的顶尖专家。但当看到丈夫为了稀土问题夜不能寐，她做出了一个改变两人命运的决定。

“因为这是你喜欢的事，所以我才感兴趣，我要和你一起干。”

从此，这对科学家夫妻双双开启了稀土研究。徐光宪负责理论计算和工艺设计，高小霞负责成分分析和数据验证。

为了获得准确的实验数据，两人常冒着严寒，深入矿坑调研。

内蒙古的冬天，气温动辄零下二三十度，呼出的气息瞬间就会结成冰花。

为了弄清楚不同矿区稀土元素的组成差异，他们在这样的环境中，一待就是十几个小时。

冻僵的手写下的字，纸上都带着冰碴子。有时实验做到深夜，食堂早就关门了，高小霞就悄悄把白天省下的半个馒头，留给丈夫当夜宵。

1980年，徐光宪夫妇双双当选为中国科学院学部委员（院士），成为科学界的一段佳话。

在遥远的江西红土地上，高小霞也用自己的方式研制着稀土。

她利用稀土分离后的“废料”，成功研发出了“稀土微肥”，让原本贫瘠的土地焕发出新的生机。

稀土不了情

2009年1月9日，人民大会堂，89岁的徐光宪从国家主席胡锦涛手中，接过2008年度国家最高科学技术奖证书。

获奖后，他将500万元奖金中归个人支配的50万元也全部拿出来，与450万元科研经费一并，交由稀土中心的团队统一分配使用。“我自己的钱已经够花了。”他非常认真地说，“我得的是集体的工作成果。”

这句话背后，是一代中国科学家的群像。

在徐光宪的书房里，五个半人高的文件柜装满了分类整理的资料，那是他一生的“抽屉”。晚年，他仍在撰写《知识系统分类学》，试图为人类知识建立新的框架。

“5000年前，世界上只有三门学科：语言、图腾、技艺；2000年，已经增加到5000门；预计到本世纪中叶，应该有20000门。”他说，“其中15000门是等待新创的。中国人至少要创造1/5。”

时间倒回八十多年前，绍兴古镇的夏夜，那个仰望星空的孩子，曾执着于“天上有多少颗星星”的追问。大半个世纪后，他已找到答案：银河系有1000亿颗恒星，可见宇宙有100亿个像银河系那样的星系。

他从星空收回目光，将毕生精力倾注于脚下这片大地，从大地深处那些珍贵的“土”中，为国家和民族摘取了璀璨的星辰。

2015年4月28日，徐光宪因病逝世，享年95岁。他生前创立并不断改进的稀土串级萃取理论，使高纯度稀土产品成本下降了四分之三。

如今，中国生产的单一高纯度稀土产品占世界产量的90%以上，中国稀土冶炼分离率生产能力达到20万吨。

据国际能源署数据，2023年中国占全球稀土矿产量的超60%，而加工精炼稀土化合物的产量却占到了全球的92%。

当中国在稀土国际贸易中拥有举足轻重的地位时，当《金融时报》感叹“只要能获取供应，很多企业愿意去做中国要求的任何事情”时，我们不会忘记——

半个多世纪前，那位放弃美国优渥条件选择归国的青年学者；那位在知天命之年转向陌生领域的科学家；那位每周工作80小时、白天“摇漏斗”晚上攻理论的老人。他让邓小平那句“中东有石油，中国有稀土”，真正成为国家的底气。

他留下的串级萃取理论，他倡导的稀土资源保护战略，他培养的科研中坚力量，以及他本身的“一清如水”与“丹心不老”，如同稀土元素本身，持续在中国现代化的进程中，发挥着不可替代的“催化”作用。

“我有稀土情结，永远离不开。”这种纯粹，或许他一生最好的注脚。

参考文献：

[1].《徐光宪：恒心、耐心和细心造就一代“稀土之父”》，李鹏

[2].《徐光宪:一清如水 丹心不老》，潘聪平

[3].《一定要把中国的稀土事情办好——记2008年度国家最高科技奖得主徐光宪院士》，李宏乾

[4].《专访中国“稀土之父”徐光宪》，王亚亚蔡原江

[5].《徐光宪:稀土不了情》，朱宏力

[6].《徐光宪:中国稀土之父》，百年潮

[7].《中国稀土的故事》，张兴胜胡婕

[8].《徐光宪:“事业比天大”》，王斯敏

[9].《著名化学家和教育家——院士伉俪徐光宪和高小霞》，王治浩

[10].《一对科学夫妻如何撬动世界稀土格局》，北京大学新闻网

[11].《徐光宪:中国稀土永远的地平线》，刘思德

[12].《中国稀土科技开拓者——稀土之父徐光宪》，杨丽张小雨张文灿

[13].《徐光宪、师昌绪等15位院士紧急呼吁 保护我国白云鄂博矿钍和稀土资源避免黄河和包头受放射性污染》，稀土信息

[14].《徐光宪院士教育思想访谈录》，魏锐王磊

[15].《国之所幸——记“中国稀土之父”徐光宪》，肖丹

[16].《我与中国的稀土研究与产业——徐光宪访谈》，朱晶叶青黄艳红

[17].《徐光宪——桃李满天下,师德传四方》，北京大学学报

[18].《徐光宪：稀土世界的“摘星人”》，快乐语文

[19].《归国科学家徐光宪：提取高纯度稀土达到99.99%》，稀土信息

排版 | 薯条

编辑 | 豆汁儿 主编| 孙允广