改写中国史，稀土界的袁隆平！为一年后中美“稀土之争”，赢得了关键优势！

20世纪中叶，中国的稀土元素如同沉睡的宝藏——储量全球第一，但却因分离技术落后，只能以“白菜价”出口矿石，再以“黄金价”进口提纯产品。国际垄断集团曾断言：“中国人二十年也学不会分离技术。”

而当时，我国稀土工业的困境远不止于此：核燃料提纯依赖进口，高纯度稀土材料被“卡脖子”，甚至连教材都需引用国外理论。

就在这片技术荒漠中，一位科学家用执着与智慧，改写了全球稀土产业的格局。

‌他就是：“中国稀土之父”，物理化学家、无机化学家、教育家，“稀土界的袁隆平”，徐光宪先生！

因为他，我们才在21世纪的今天，拥有了稀土技术这个与欧美强国竞争的王牌优势，但竞争仍在继续，是输是赢还得看一年后...

徐光宪

（1920~2015）

从数理启蒙到科学报国

1920年11月7日，徐光宪出生于浙江上虞，是家中7个孩子中最小的。

父亲徐宜况毕业于政法大学，是一名律师，精通《九章算术》和围棋，注重通过数学命题(如经典的“鸡兔同笼”)和围棋技巧培养孩子们的逻辑思维能力‌。

母亲陈氏虽目不识丁，但教子甚严，自幼告诫儿子“家有良田千顷，不如一技在身”，这句话也成为小光宪一生的座右铭‌。

童年时期徐光宪(右二)

徐光宪13岁那年，父亲病逝，徐家日渐贫寒，靠着亲友的资助，他才勉强读完中学。

在绍兴稽山中学期间，他的科学思维和天赋已大幅彰显，曾获浙江省数理化竞赛优胜奖。

同时，受到了朱自清、朱光潜、丰子恺、李叔同等一众前辈的指点和熏陶。

到16岁，徐光宪偶然读到《化学大纲》，瞬间迷上了这门“千变万化的科学”。

书中关于元素周期律的章节，让他惊叹“原来世界上的物质都有规律可循”，从此立下“学化学、搞研究”的志向。

然而，与那个时代很多科学家的命运相同，受时局动荡和战乱影响，让徐光宪的求学之路不得不在颠沛流离中艰难前进。

自1936年起，徐光宪多次搬迁、转学，先后在浙江大学附属杭州高级职业学校、宁波高级工业职业学校(浙江工业大学前身)等地就读。

青年俊才徐光宪

1940年，徐光宪以优异成绩考入上海交通大学化学系。

1944年在交大毕业后的几年里，徐光宪做过上海宝华化学厂的技师，也做过交大顾翼东教授的助教，属于是“干中学”+“学中干”的节奏。

顺便，也结了个婚。

他的妻子是他交大的同班同学高小霞，这位也是著名的分析化学家和中科院院士。有关他们这对科研伉俪的故事，一直是学界的传奇。

徐光宪与高小霞夫妇合照

1948年1月，徐光宪考取了自费公派赴美留学生，进入华盛顿大学化工系读研。

但一学期下来，由于迟迟拿不到助教资格，生活一下没了着落。急切中，同是留学生的唐敖庆推荐他参加哥伦比亚大学暑期班的试读机会，如成绩达到B以上便可以进研究院。

徐光启当即接受，决定背水一战。他选修了两门课，结果都拿到了满分，顺利进入哥大。因成绩优异直接成为校聘助教，同时攻读博士学位，主修量子化学。

也是在这里，他迎来了自己学术生涯的第一个高峰。

1951年3月，徐光宪完成论文《旋光的量子化学理论》，获得美国哥伦比亚大学物理化学博士学位。

从入学到获得博士学位，徐光宪只用了短短的两年零八个月！

同时，自1949年起，他先后当选美国多个荣誉化学会(Phi Lamda Upsilon、Sigma Xi等)的会员，接受了一枚又一枚科学金钥匙。

他的导师贝克曼（C. D. Beckmaan）看好徐光宪的学术潜质，一度挽留他留美继续从事科学研究，并推荐他去芝加哥大学马利肯（R. S. Mulliken）教授处做博士后研究。

可以说，摆在徐光宪面前的，是一片锦绣前程。

其实早先年，夫妻俩就已商定，一旦学成立马回国，为新中国的建设添砖加瓦！

彼时，朝鲜战争已经爆发，身在美国，徐光宪隐隐感到不安和紧张。本来二人计划等妻子拿到博士学位再走，但钱学森等人回国一度受阻，他们觉得不能再拖了。

最终，高小霞放弃博士学位，和徐光宪一起回国。

1951年4月15日，“戈登将军号”汽笛长鸣，在海鸥的陪伴下缓缓驶出旧金山海港。假借华侨归国探亲的名义，徐光宪夫妇冲破阻碍，终于踏上了归国的征程。

他说：“我的祖国正在建设，我得回去为她做事。”

5月，经唐敖庆推荐，徐光宪同时受聘于北京大学、燕京大学化学系，任副教授，开始着手培养量子化学和络合物化学方面的研究生。

当时北大化学系的配位化学研究几乎是空白，他从零开始搭建实验室：带着学生修理旧仪器，到工厂采购原料，甚至亲手制作实验装置。

1952年，他开设“配位化学”课程、编写讲义，这是中国高校首次系统讲授这一领域。他将西方先进理论与中国研究需求结合，其中关于“稀土配位化合物”的章节，为他后来的稀土研究埋下伏笔。

1956年，他带领团队完成“稀土元素的萃取分离”初步研究，首次在国内实现了镧、铈两种稀土元素的小批量分离——尽管分离纯度只有85%，但这是中国稀土分离技术的“第一步”。

50年代末，中国高校教材严重短缺，徐光宪主动承担起《物质结构》教材的编写任务。

为了让教材既严谨又易懂，他反复修改手稿：将复杂的量子化学公式拆解成“一步一推导”，用生活中的例子解释抽象概念（比如用“电影院座位”比喻电子排布）。

为了验证一个数据，他查阅了100多份国外文献，确保每个数值都准确无误。

1961年，《物质结构》出版，迅速成为全国高校化学系的通用教材，累计印刷超百万册。

有学生回忆：“徐先生的教材像‘说明书’，再难的知识点，一看就懂；又像‘地图’，能带领我们找到化学研究的方向。”

稀土与核化学的“破局者”

从串级萃取到产业赋能

“两弹一星”里的“核燃料提纯师”

1959年，中国“两弹一星”工程进入关键阶段，核燃料铀的提纯成了难题——当时国际上普遍采用“磷酸三丁酯（TBP）萃取法”，但技术被严密封锁，中国只能自主研发。

因在配位化学和萃取领域的积累，徐光宪被任命为“铀萃取工艺研究”负责人，带领团队紧急攻关。

萃取铀的核心是“让铀离子从水溶液转移到有机相”，但当时中国没有现成的萃取设备，也缺乏纯TBP试剂。

徐光宪带着团队“土法上马”：用搪瓷盆代替萃取槽，用玻璃管制作分液漏斗；没有纯TBP，就自己合成——他们从粗产品中一步步提纯，经过72次蒸馏，终于得到纯度99.5%的TBP。

实验中，最大的挑战是“萃取剂乳化”（油水不分层），这会导致铀回收率骤降。

查阅大量文献后，徐光宪发现加入“破乳剂”可以解决问题。但国内没有现成的破乳剂，他便带领团队测试了肥皂、酒精、甘油等20多种物质，最终发现“Span-80”（失水山梨醇单油酸酯）效果最佳，能让油水快速分层，铀回收率从70%提升到95%。

1964年，中国第一颗原子弹爆炸前，徐光宪团队接到紧急任务：优化铀萃取工艺，确保核燃料纯度达标。

他们连续一个月住在实验室，调整萃取级数、相比(有机相和水相的比例)和温度，最终将铀的回收率提升至99.9%，纯度达到武器级标准。

原子弹爆炸成功后，多名核物理学家找到徐光宪，紧紧握住他的手说：“你们提纯的铀，是原子弹的‘心脏’，没有你们，就没有这声巨响！”

除了铀萃取，徐光宪还参与了“钚萃取”研究——钚是氢弹的关键材料，萃取难度比铀更大。他提出“复合萃取剂”方案，将TBP与另一种萃取剂混合，大幅提高钚的分离系数。

1967年，中国第一颗氢弹爆炸，他的萃取工艺再次发挥了关键作用。

他说：化学不仅是实验室里的学问，

更是国家重器的“基石”。

改写全球稀土格局的“串级萃取理论”

1970年代，中国面临一个尴尬的现实：拥有全球80%的稀土资源，却因分离技术落后，只能出口廉价的稀土精矿，再花高价进口分离后的单一稀土元素。

当时国际上稀土分离主要采用“分级结晶法”，流程长、成本高、纯度低，尤其镨和钕的分离，因两者化学性质极其相似，分离系数仅1.4，被称为“稀土分离的珠穆朗玛峰”。

1972年，徐光宪临危受命，牵头“稀土分离工艺研究”项目。

他带领团队从基础理论入手，每天工作14小时：用烧杯、分液漏斗做小型实验，记录上万组萃取数据；没有计算机，就用算盘计算复杂的萃取公式，常常一算就是通宵。

有一次，团队成员发现“多级萃取后，镨钕的纯度反而下降”，大家陷入困惑，徐光宪却提出“逆向思考”：“会不会是萃取级数和相比搭配不当，导致杂质反向富集？”

他带领团队重新设计实验，调整每一级的相比，终于发现“在特定级数下，镨钕的分离系数能大幅提升”。

1975年，关键性的突破出现了——徐光宪提出“串级萃取理论”：将多个萃取单元串联起来，通过优化各级的萃取剂浓度、相比和流量，让稀土元素在“水相”和“有机相”中反复转移，最终实现高效分离。

他用这个理论设计出“一步法分离镨钕”工艺，将分离系数从1.4提升到4，纯度达到99.9%，回收率超过99%，且流程从原来的几十步缩短到几步，成本降低70%。

为了验证理论的可行性，他亲自到包头稀土厂指导工业化试验。

在车间里，他趴在萃取槽边，盯着油水界面的变化，调整阀门控制流量，直到第一批次高纯度镨、钕产品下线。

当检测报告显示“纯度99.95%”时，车间里的工人们都欢呼起来，徐光宪却只是平静地说：“再做三次实验，确保稳定。”

“串级萃取理论”的应用，彻底改变了中国稀土产业的命运：1980年，中国单一稀土产量仅50吨，1990年就跃升至5000吨，占全球产量的60%；原本垄断稀土市场的美国、日本企业，不得不引进中国的分离技术。

1985年，该理论获国家自然科学二等奖；1991年，徐光宪因此当选中国科学院院士。

国际稀土学会评价称：“徐的串级萃取理论，让稀土分离从‘艺术’变成了‘科学’，重塑了全球稀土产业格局。”

化学教育的“播种人”与科学精神的传承

徐光宪常说：“一个人的力量有限，培养更多年轻人，才能让化学事业薪火相传。”

在北大任教的60多年里，他培养了100多名研究生，其中包括6位两院院士（如中国科学院院士高松、中国工程院院士严纯华）。

这些学生后来都成了中国化学、稀土领域的中坚力量。

2000年，他提出“稀土绿色分离技术”理念，推动研发环保型萃取剂，减少工业污染。

2005年以夫妇俩的名义设立“霞光奖学金”

2008年，90岁的他还在撰写《稀土化学》专著，总结自己60年的研究成果；

2010年，他获“国家最高科学技术奖”，领奖台上，他说：“这个奖项不属于我个人，属于所有为中国稀土事业奋斗的人。”

2015年4月28日，徐光宪在北京逝世，享年95岁。

稀土之争

一年后将见分晓？

如今，中国稀土产品远销全球，“串级萃取理论”仍是高校化学的必修内容，人们仍在探索稀土的更广泛及更重要的用途。

尽管美国、印度、俄罗斯等多个国家都有稀土并能开采稀土原料，但中国控制全球70%稀土开采和90%精炼加工，欧美乃至世界对中国稀土精炼能力依赖严重。

过去20年间，中国系统性地建设了将稀土精炼、稀土原材料转化为电池、电子产品和绿色技术可用投入品所需的设施、专业技术和工业生态系统。

美国唯一的稀土矿——加州芒廷帕斯矿（MP Materials）开采轻稀土，但80%产量出售给中国加工。

MP Material的工厂（官网供图）

日本从中国进口大量稀土氧化物，但下游依赖依然存在 —— 日本企业经常将材料和组件送往中国进行最终加工。

2025年4月和10月，中国商务部宣布在中国境外的组织与个人出口含中国成分的稀土产品，或使用中国相关技术在境外生产的稀土物项，包含用于回收稀土的设备，都必须事先取得中方的两用物项出口许可。对境外军事用户以及用于设计、开发、生产、使用大规模杀伤性武器及其运载工具，恐怖主义目的军事用途或提升军事潜力等的出口申请，原则上不予许可。

2025年5月9日，国家出口管制工作协调机制办公室组织商务部、公安部、国家安全部、海关总署、最高人民法院、最高人民检察院、国家邮政局等部门在深圳市召开打击战略矿产走私出口专项行动现场会，部署各项具体工作。

稀土走私花样翻新，将稀土氧化物伪装成装饰品、洗发水瓶等非报关物品出口，或混入陶瓷原料中出口走私，稀土伪装成普通合金、废金属出口，利用集装箱夹带稀土矿石或半成品，通过越南、马来西亚、韩国等中间国转运稀土，绕开中国出口管制；氧化锑混入瓷砖胶走私。

对稀土分离技术关键岗位人员实施“背景审查+动态监控”，禁止境外企业参与核心工艺外包；同时建立“技术流失黑名单”，对违规泄露技术的企业或个人实施终身禁业。某南方稀土集团高管因向境外企业泄露“低品位矿生物浸出技术”被判处5年有期徒刑，并处货值10倍罚款。

2025年7月，美国国防部4亿美元入股美国唯一的稀土矿——加州芒廷帕斯轻稀土矿（MP Materials），成为该公司最大股东。

MP 将建立专门为国防部服务的第二工厂，生产和提供用于制造用于制造永久磁铁的钕镨氧化物，国防部保证以市场价格的两倍每公斤 110 美元收购全部产品。美国苹果公司为获得永久磁铁元件稳定供应，向MP 注资5亿美元，MP将建立专门从废旧电子产品中提炼稀土金属的新厂；世界上唯一能提炼“重稀土”的澳洲稀土公司“莱纳斯”（Lynas Rare Earths）除了在马来西亚设厂，也在美国设厂；9月-11月美国先后与巴基斯坦、日本、澳大利亚、欧盟等签署稀土合作协议，并以惊人速度推进稀土开采和提炼技术研究，声称1-2年摆脱中国稀土控制。

2025年10月中国出台稀土管制措施，中美元首釜山对话后解除管制一年，但一年后，美国又能否追平我们的优势，我们又能否依靠稀土技术在芯片上取得重大突破？

我们不应忘记，有这样一位“稀土点金手”，为中国在全球稀土领域赢得了话语权。

最复杂的化学难题，往往藏在

最严谨的实验与最朴素的坚守里

但稀土资源和技术的争夺战，从未结束。先辈们为我们赢得的国家对决的致命优势，我们要珍惜把握，更应该继续发扬他们的努力和精神，让资源和技术在我们手中拥有更大的价值，为国家谋取更大的福祉！

来源：诺先生科研服务

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