“21世纪是知识经济的世纪,也是中华腾飞的世纪。知识经济的灵魂在于创新。勤奋学习积累深厚的基础,加上追根到底万事必问为什么的好奇心,就是创新的源泉。”
正是因为有这种创新精神,他结束了稀土“贱卖”的命运,使我国实现从稀土资源大国向稀土生产大国、出口大国的转变及飞跃。
他是徐光宪,一位“桃李满天下,师德传四方”的高校工作者;一位顺应祖国需要,四次改变研究方向的科学家。
辗转求学,毅然回国
1920年11月,徐光宪出生于浙江绍兴。他的父亲徐宜况从事律师工作,兼营工商业,熟悉《九章算术》,编著并自费刻版印刷《中日圍棋百式》一书。徐光宪逻辑思维的养成与对数学的兴趣均得益于他的父亲。
20世纪30年代,正值兵荒马乱之际,由于家道中落,年幼的徐光宪独自一人来到上海的哥哥家,白天到附近的大学听课,晚上则兼职家教谋生。为了省钱他考取了学费最便宜,并且有奖学金的国立交通大学。
大学毕业后,他选择到上海宝华化工厂工作,工厂倒闭后经由交通大学的教师推荐回到交大当助教,随后通过国家留学生考试赴美国哥伦比亚大学留学,主修量子化学并于1951年3月以《旋光的量子化学理论》为博士论文,完成答辩,获得博士学位。
新中国成立后,徐光宪毅然放弃在美国的优厚待遇,踏上回国的征程。在美国政府国会通过禁止中国留学生回国的政策生效之前,徐光宪与妻子假借父母病重需要子女回国探亲的名义,乘船离开了美国。1951年4月,他们终于回到了祖国。
响应国家号召,萃取原子弹原料
归国后,徐光宪和妻子高小霞双双进入北京大学工作,共同致力于为祖国培养高科技人才。1955年,中央决定研制原子弹。由于回国科学家中研究原子核物理的专家不多,于是国家兴起“全民办原子能”的号召,要求北大、清华等高校建立原子能系,并动员邻近领域的学者转行研究原子能。
为了响应国家的号召,徐光宪将核燃料萃取化学作为自己新的研究方向,为打造北大技术物理系这一“核科学家的摇篮”做出了杰出贡献。那时,萃取化学是国际上最新兴起的学科。由于相关学科资料十分稀缺,徐光宪从整理资料入手,在上千个卡片中寻找线索,并总结出关于萃取的普遍规律,使这些研究成果能迅速运用到我国的原子能工业中。
1964年,徐光宪参加了二机部在青岛召开的绝密会议。在会上,徐光宪和其他几名教授一起提出应用我国自主研究的萃取法筹建核燃料后处理厂,制造原子弹原料——钚。这种方法成本低,使我国的核工业在苏联专家撤走后能尽快走上快速发展的轨道。
分离稀土“两兄弟”
业界有这样的说法:“谁掌握了稀土,谁就全天候掌握了战场。”作为工业“维生素”,稀土是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,提炼和加工难度极大,珍贵稀少。我国拥有世界上最大的稀土资源储备量,但直到20世纪70年代,我国还不具备提取高纯度稀土的能力,只能通过向国外出口廉价的稀土原料再进口高纯度的稀土产品。
为了走自力更生的道路,打破外国人在稀土领域的垄断,1972年,徐光宪所在的北京大学化学系接到了一个军工任务,即高纯度地分离稀土元素中性质最为相近的镨和钕。
镨、钕在希腊语中是双生子的意思,这是因为二者的分离难度高,当时最先进的分离方法是离子交换法,但这种方法最大的问题是生产速度慢、成本高。
面对如此困难的任务,徐光宪没有放弃,而是以极大的热情投入到他人生中的又一次专业方向的转变中,即提纯稀土。
徐光宪说:“这两种元素比孪生兄弟还要像,分离难度极大。但中国作为世界最大的稀土所有国,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。”
为了解决科研难题,徐光宪阅读了大量文献,在美国宣告失败的维拉体系中获得启发,创造出一套新的串级萃取理论,并将纯度提高到99.99%,打破了世界纪录。
徐光宪认为科研人必须立足于基础研究,着眼于国家目标,独立自主地走自己的创新之道。
终结稀土“贱卖命运”
1974年9月,包头稀土三厂成功地将这一新工艺技术应用于稀土分离的实践中,完成世界首次应用维拉体系高效率萃取分离稀土的工业生产。1978年,他率先办起“全国串级萃取讲习班”,将他的科研成果在国营工厂里无偿推广,稀土生产工厂如雨后春笋般涌现。
到20世纪90年代初,由于我国单一高纯度稀土大量出口,国际稀土价格降为原来的近四分之一,成功改写了国际稀土产业格局,很多外国稀土生产厂家不得不减产甚至停产,他们把这称为“China Impact”(中国冲击)。
在新技术、新理论改变我国稀土生产格局的同时,也出现了新的问题。中国是稀土生产大国,但自己没有定价权。美国、日本等国家关闭自己的工厂,却以低廉的价格购买中国的稀土,稀土一度卖出了“白菜价”,这一情况让徐光宪忧心忡忡。
2005至2006年,徐光宪两次上书国务院,呼吁保护我国内蒙古白云鄂博地区宝贵的稀土和钍资源,避免包头市和黄河受放射性污染。2009年,徐光宪在香山科学会议上提出,要用10亿美元外汇储备,建立稀土和钍的战略储备,控制生产和冶炼总量,并建议重点支持几家企业主导产业发展,让稀土产业走上健康有序的发展之路。
桃李满天下,师德传四方
在整个学术生涯中,徐光宪从量子化学到络合物化学,再转入核燃料萃取方向,接着是稀土分离,最后又回到量子化学方向,四次转变研究方向,永远将祖国的需求放在第一位。
在理论研究之余,徐光宪培养了近百名博士生和硕士生,他们继承了恩师身上优秀的人格品质和治学理念,一直活跃在科学研究的第一线,为我国科技事业的发展贡献着自己的光和热。
在学生眼中,恩师徐光宪是科学界的“大师”,更接近研究科学的“哲学境界”。正如徐光宪的学生黎乐民院士所言:“几十年来,先生为适应国家需要,四次变更科研方向,每次都能看准前沿,迅速取得累累硕果,一方面是由于他有为祖国科研事业做出贡献的强大精神驱动力,另一方面也由于他具有广博深厚的学科基础。”
德才兼备、虚怀若谷、平易近人是徐光宪的人格写照,他一生的重要选择都是根据祖国的需要而做出的。在稀土这个与国计民生密切相关的领域里,徐光宪凭借领先世界的串级萃取理论造就了一个传奇,为国家培养出了一批批优秀人才。
这就是徐光宪,一位心系国家的科学大家,一位魅力无穷的化学泰斗!
大科学家小故事
脑袋里也要有这样的“抽屉”
小时候,徐光宪体弱多病,常去看中医。不曾想,这却让他收获了健康之外的东西。“抓中药时,我看到药铺的柜子上全是小抽屉,上面贴着药名,一清二楚,非常方便。我就想,我以后脑袋里也要有这样的抽屉,把学到的知识分类装起来。”
“抽屉情结”让徐光宪养成了收集资料并分类做卡片的习惯,他的“卡片”装满了5个半人高的文件柜。拉开柜门,里面是满满当当的文件夹,每个都编了号,细心地标明了资料类别。
“我用的是自己的分类方法,和现行图书分类法不同。”徐光宪的思维触角早已突破理科范围,向“文理交融”的广阔空间延伸。
“我把知识系统分为三大子体系。一是哲学宗教,哲学处理精神世界,宗教处理信仰世界;二是文学艺术,它们处理情感世界;三是科学技术,负责处理物质世界。科学技术又分为社会科学、数学和自然科学、文理交叉科学等7个分体系。”
徐光宪的分类法清晰简明,令人耳目一新。虽是知识分类的“业余专家”,徐光宪的研究却可谓深透:“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门学科,其中15000门是等待新创的。中国人至少要创造五分之一。你们年轻人要在2050年前担负起创造这3000门新学科的使命,要考虑在哪些领域能够创新。我认为,创新将是在学科交叉的领域里。我对咱们的年轻人很有信心。”