1972年，北大化學系，接到了上級下達的一項緊急軍工任務，分離鐠釹，而且國家對純度的要求很高。鐠釹是什么？我國為何突然緊急下達這項軍工任務？在這個緊要關頭，又是誰臨危受命，創(chuàng)造奇跡的？
鐠釹合金
大家好，歡迎來到認知金字塔，今天我們來聊一聊近代中國稀土是如何絕處逢生的。
20世紀70年代，國家交給北大化學系一項艱巨的任務，要求他們盡快分離鐠和釹這兩種元素。提到鐠和釹，大家如果不是學化學出身的，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，其實并不是“土”，而是分布在化學元素周期表中的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，性質最為相似又最難分離的一對元素，用化學法很難將其分離。
那么，國家當時為什么要讓北大化學系，緊急分離譜和釹呢？首先，這個任務不是普通的科研任務，而是一項軍工任務。在稀土業(yè)界有這樣的說法：“誰掌握了稀土，誰就全天候掌握了戰(zhàn)場。”作為工業(yè)“維生素”，稀土是隱形戰(zhàn)機、超導、核工業(yè)，等高精尖軍工領域必備的原料。而稀土元素的中的“釹”，就可以用來做固體激光器。
固體激光器
20世紀70年代，蘇聯(lián)還沒有解體，美蘇還在冷戰(zhàn)當中，我國面臨的國際形勢，非常的嚴峻。在美蘇愈演愈烈的軍備競賽中，美國和蘇聯(lián)都在宣傳說，要做激光武器，據說這種武器的速度比炮彈要快無數倍，而且殺傷力巨大。高功率激光器，如果對某一目標點集中照射，甚至可以使目標點瞬間氣化，霎時間灰飛煙滅。1971年，美國海軍，成立了高能激光計劃管理辦公室，開始進行激光武器的研制。出于國防安全考慮，激光炮的研制，也成為了中國國防研究的一個重點。然而，在這一時期，固體激光器的重要原材料“釹”，卻被外國封鎖了對中國的出口。沒有釹，我國激光炮的研制根本無從說起。
可能有朋友會覺得奇怪，我國作為稀土大國，難道自己沒有釹嗎？為什么要依靠國外進口呢？要知道，我國雖然有得天獨厚的稀土資源，但是當時國內的加工技術卻沒有跟上。在20世紀70年代初，中國根本分離不了稀土元素，只能生產稀土精礦和稀土混合物，等初級產品。中國自己生產的混合稀土，充其量只能用來做打火機用的打火合金，不可能做得了激光炮。因此，我國不得不向外尋求進口，但這條路卻被外國封死了。
稀土合金
我們自己沒有分離技術，在外國的封鎖下也沒法進口釹，難道激光炮的研制計劃，就要就此擱淺了嗎？我們難道，要眼睜睜地看著美國、蘇聯(lián)先我們一步，發(fā)展出先進的激光武器，而我們自己卻寸步難行嗎？
落后就要挨打，中國人不可能這么輕易就低頭。
為了解決原材料的問題，國家很快就向北大，下達了緊急任務，要求盡快找出，分離鐠和釹的辦法。而此時中國的科學家們也想爭口氣，扭轉中國稀土工業(yè)落后的局勢。于是，上下一心，齊心想要突破外國的技術封鎖。而扛大旗的人，是一位名叫徐光憲的科學家。徐光憲院士，后來也被稱作中國稀土之父。正是他，帶領中國稀土人，讓我國稀土工業(yè)，實現(xiàn)了傳奇而偉大的飛躍。那么，這位敢于接下國家這項緊急任務的徐光憲院士，究竟是什么來頭呢？
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。因為勤勉好學，徐光憲從小成績就十分優(yōu)異。他尤其善于邏輯推理，偏愛理化。初中時期，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，攻讀化學。徐光憲珍惜這來之不易的學習機會，他樂于鉆研，求知若渴。四年的大學時光，打造了徐光憲扎實的學術根基。在他回校任助教期間，徐光憲與同班同學高小霞結為了夫婦。
1948年初，徐光憲和高小霞，雙雙獲取了“公派”留學美國的資格，兩人隨后赴美國哥倫比亞大學，量子化學專業(yè)深造。1951年3月徐光憲獲得博士學位，而且當選為美國著名化學會榮譽會員，可以說前途一片光明。畢業(yè)的時候，徐光憲的導師提出，要將他推薦到芝加哥大學去做博士后。
徐光憲和高小霞
這個提議相當誘人，但徐光憲卻猶豫了，那時剛成立沒多久的新中國，正在熱火朝天地搞建設。徐光憲覺得，身為中國人，就應當在學成之后為國效力，他想回國?？墒钱敃r，為了不讓像徐光憲一樣的中國留學生，回國投入新中國的建設，美國政府正在緊鑼密鼓地籌劃著，準備通過一項“總統(tǒng)法案”，想要以此來阻止中國留學生回國。有關的法案很快將通過議會表決，并正式實施。等到那時，徐光憲要想回國將變得異常困難。
因此，徐光憲感到心急如焚，他恨不得拎起行囊，趕在法案出臺前立即回國?？墒撬姆蛉烁咝∠?，還需要一年時間才能獲得博士學位。1951年4月，徐光憲與夫人商量回國的事宜，高小霞擲地有聲地回應說：“留學為什么?不就是為了學成后報效祖國嗎?!”于是，高小霞斷然決定放棄博士學位，跟徐光憲一起回國。
但是這時，想要回國也已經相當困難，徐光憲夫婦只好托人，從國內寄信到美國，信中寫道：“徐母身體有恙，須歸國探望”。借著探親的名義，夫妻倆終于獲得出境許可，于4月15日乘坐郵輪離開美國。他們乘坐的“戈登將軍號”，是“禁止中國留美學生歸國”法案，正式生效前，駛往中國的最后三艘郵輪之一。
歸國后，徐光憲在北京大學化學系任教。后來北大化學系，接到分離鐠釹的任務時，徐光憲順理成章地成為了領軍人物。
徐光憲做實驗
徐光憲臨危受命的1972年，中國正承受著來自北境的壓力，迫切的國防需求，使得中國把目光投向了稀土。我國地大物博，稀土礦藏豐富。但稀土中的15種元素，因為化學性質十分相近，在自然狀態(tài)之下，他們往往會兩兩結合，生成合金礦，或者與其他元素結合形成共生礦。在合成或共生的狀態(tài)下，稀土幾乎和廢品差不多，而將其中的各個元素分離，就成了中國面臨的一道巨大難題。
因為自身技術落后，但又急需應用，我國不得不和國外企業(yè)談判，購買稀土分離技術。當時法國有一個工廠，名叫羅納·普朗克廠，后來改名為羅地亞廠，它是稀土產業(yè)的巨頭。我國曾經與他們幾次談判，想要購買分離技術。無奈對方獅子大開口漫天要價，提出的價格，遠遠高于我國的預期。而且他們還要求中國，產出產品的大頭必須賣給他們，由他們獨家對外經銷。這一流氓條件，實際上是要將我國的稀土分離工業(yè)，變成該公司的海外工廠。因此，我國每一次和這家公司的談判，都會激起國內稀土工作者的憤怒。然而憤怒解決不了技術的缺失，中國只能選擇退讓。和羅地亞公司合作，我們不僅要為法國的研發(fā)承擔開支，同時還需要承擔巨大的環(huán)境污染代價。
1980年，徐光憲率中科院，稀土考察團訪問法國時，被拒絕參觀羅地亞公司，法國方面還將所有萃取劑，和工藝參數定為絕密。面對外國的欺凌與封鎖，徐光憲這樣說道，“中國作為世界最大的稀土所有國，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?！毙旃鈶椀臎Q心預示著，中國稀土產業(yè)新天地的大幕正在徐徐拉開。
徐光憲講話
當時，世界各國，鐠釹分離都采用的離子交換法，這種方法的缺點是生產速度慢、成本高。徐光憲于是決定另辟蹊徑，選擇萃取法來完成分離和提純。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)覺的區(qū)別，它們喜歡待在毫不相融的兩種溶劑中。經過兩年的艱苦攻關，徐光憲團隊終于成功實現(xiàn)了鐠和釹分離。從量化指標來看，當時業(yè)界基準的分離系數是1.4，可徐光憲竟然達到了4，同時在純度上，還達到了創(chuàng)世界紀錄的99.99%。這可謂是一個奇跡。
萃取法實驗的成功，無疑為中國稀土產業(yè)的發(fā)展，帶來了巨大的飛躍，但喜悅的同時，另一難題又出現(xiàn)了。當時中國稀土原料場地分散，萃取法的分離也只能進行人工操作，這限制了規(guī)?；a。為了解決這些問題，就需要設計出適用于工業(yè)生產的模型。徐光憲與團隊經過持續(xù)幾年的無數次試驗，終于使萃取分離技術可以投入工廠生產，實現(xiàn)生產的全自動化。
偉大技術的背后，是無數個不息探索的日夜。在實驗室里，為獲得準確參數，徐光憲不得不使用，繁瑣的“搖漏斗”的方法來模擬試驗，整套流程下來需要耗費一百多天的時間，如果得不到滿意的結果，一切又都要從頭再來。為了更快地推進稀土研究，徐光憲每周要工作80個小時。無數的艱辛，最終才換來了來之不易的成功，但徐光憲卻并沒有將這一成果，作為自己個人的軍功章，而是毫無保留地將“專利”無私地提供給稀土廠家。國營大廠迅速將“串級萃取”分離方式落地，效率遠超過往的分離效果，這給工廠帶來了可觀的利潤。因此地方國營廠，和私企也紛紛開始入場。瞬間，一萬多個工廠在各地出現(xiàn)，稀土產業(yè)的技術紅利帶來的巨大產能，迅速被輸出到海外。
稀土萃取分離
在我國稀土產業(yè)強大的壓力下，先是美國、澳大利亞的稀土采礦業(yè)迅速萎縮，再是美國、日本、法國的稀土分離提取產業(yè)，紛紛關張歇業(yè)，不得不退出稀土賣方市場，世界稀土產業(yè)格局自此發(fā)生了翻天覆地的改變。中國稀土產業(yè)從此進入了快速道。在不足20年的時間里，中國就成為了世界最大的稀土生產國、應用國和出口國。日本幾乎100%的稀土進口都來自中國。這一現(xiàn)象也被國際稀土界稱為“中國沖擊”。
但是，稀土行業(yè)的迅速擴張，也帶來了許多弊端。我國國內稀土產量爆發(fā)性增長，一度超過了世界總需。供過于求的情況下，大家都想要搶奪出口份額，這帶來了惡性競爭。21世紀初，稀土價格斷崖式下跌。日本、美國等發(fā)達國家，把自己的工廠關了，用白菜價購入中國的稀土做儲備。中國雖然已經成為了，世界上最大的稀土出口國，但是自己仍舊沒有定價權。世界稀土貿易，呈現(xiàn)出了對我國不利的局面。面對寶貴的稀土被廉價出口、面對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，徐光憲上書國務院，呼吁保護我國，內蒙古白云鄂博地區(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，便得到了國家總理的親筆批示，總理批示說：“這個建議很重要，請國家發(fā)改委閱辦”。2006年，徐光憲就如何落實總理批示，再度報告總理，一周內便得到總理的再次批示：“請培炎同志，閱轉發(fā)改委研究，發(fā)改委可邀請徐光憲同志談一次”。
中國內蒙古白云鄂博稀土礦
得到總理的批示后，國土資源部下令從2007年起，進一步限制我國稀土礦的開采，將開采量壓縮到低于世界的總需求量。這樣一來，我國稀土的出口價格就上升了一倍多。稀土的出口量減少了，但收益卻每年增加了一兩億美元。為了保護我國珍稀的稀土資源，徐光憲兩次上書，驚動了總理，最終成功扭轉了，我國在稀土貿易中的不利處境。從前外國可以用稀土卡我們脖子，現(xiàn)在，因為徐光憲院士和其他中國稀土人的努力，稀土反而成為了我們卡別人脖子的利器。
2010年9月，在中國的海域，日本巡邏船沖撞中國漁船，并強行扣押我國漁船船長，中國當即關停了向日本出口稀土的通道，全球稀土價格大漲，日本迫于壓力很快釋放了被扣中國漁船船長。從這件事中我們可以清楚地看到，稀土已經從我國的七寸，變成了我國的王牌。
改革開放四十年來，我國的稀土工業(yè)得到了極大的發(fā)展。稀土材料，被廣泛應用于國防軍工領域，長征2號運載火箭、神舟系列飛船、嫦娥探月衛(wèi)星、驅逐艦等等一系列武器裝備，都采用了稀土材料。如今，中國稀土儲量仍是世界第一，但更重要的是，我們擁有了一條世界上獨一無二的稀土產業(yè)鏈，囊括了稀土資源生產、進口、精煉、材料科學、冶金、知識產權、研發(fā)以及商業(yè)與國防應用等，幾乎全部的領域。而這些，都離不開徐光憲院士當年的努力。
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，一路為祖國燃燒奉獻，一路投身于新中國的建設，在徐光憲院士身上，我們，能看到堅韌不拔的民族性格，能看到孜孜不倦的科學探索精神，能看到為了祖國發(fā)展奉獻自我的熱忱，能看到“急國之所急，憂國之所憂”的責任與擔當。
徐光憲——中國稀土之父
徐光憲領取“國家最高科學技術獎”時曾說：“榮譽，屬于我們這個集體?！?國士無雙，徐光憲院士用了幾十年的時間，帶領中國稀土產業(yè)突破重重困境。中國從毫無稀土國際話語權，到今日擁有全產業(yè)鏈的稀土大國，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際關系的王牌，這其中凝聚了徐光憲院士，與其團隊日日夜夜的不懈鉆研。正是因為有這些平凡又偉大的人，竭力無私地貢獻著自己的光和熱，我們祖國才能在富強的道路上越走越遠，
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