一对科学夫妻如何撬动世界稀土格局 打破西方技术垄断

摘要： 1972年，内蒙古包头。北风呼啸的矿区里，一位从北京来的学者正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，看起来毫不起眼，却让这位52岁的中年...

1972年，内蒙古包头。北风呼啸的矿区里，一位从北京来的学者正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，看起来毫不起眼，却让这位52岁的中年人眉头紧锁。他叫徐光宪，身边陪伴他的是妻子高小霞。两人都是北京大学的教授，也是化学界的翘楚。面对这些蕴含巨大价值的“工业黄金”，他们的心情五味杂陈。

这些稀土矿石承载着民族工业崛起的希望，也见证了一个时代最深刻的屈辱。在西方技术封锁严密的年代，中国虽然拥有世界约37%的稀土储量，却只能廉价出口这些宝贵资源，再以高昂价格进口提纯后的稀土产品。这种荒诞的贸易循环，像是把自家的黄金按废铜烂铁的价格卖掉，再花十倍价钱买回金首饰。

中国有着世界最丰富的稀土宝藏，却生产不出高纯度稀土产品。这种痛彻心扉的现实成为一代中国科学家心中最深的刺。徐光宪夫妇此行包头，正是要用科学的力量撬动这个看似牢不可破的世界格局。

稀土是17种化学元素的总称，被誉为“工业维生素”。现代工业离不开这些“维生素”的滋养。一点点稀土就能让普通钢铁变得坚韧如神兵利器，让磁铁威力成倍增强，让激光器发出更纯净明亮的光束。几乎所有代表人类文明最高水平的科技产品都离不开它们的存在。

然而，上世纪70年代的中国，稀土工业的现状却是另一番景象。彼时的中国，在稀土领域的地位如同守着金山的乞丐。我们有全世界最丰富的稀土资源，却缺乏将这些“璞玉”雕琢成“美器”的技术。那些闪闪发光的矿石只能以混合稀土的形式廉价出口，换取微薄的外汇收入。

当时的国际稀土市场被西方少数几家企业牢牢控制。法国的Rhone Poulenc公司掌握着当时最先进的稀土分离技术，能够用萃取法将16种稀土元素逐一分离，纯度之高令人叹为观止。这样的技术对中国来说如同天方夜谭。中国曾多次尝试引进先进技术，但对方开出的条件极其苛刻，不仅要求高价，还要求中国生产的稀土产品由他们独家销售，使用他们的商标向全世界推广。

西方国家对稀土分离技术的保密程度几乎到了神经质的地步。所有萃取剂配方、工艺参数都被列为最高机密，生产过程绝对不允许外人参观。中国的科学家想要学习一点皮毛都会被拒之门外。连反应釜的小垫片都得看人家脸色。这种技术封锁的严密程度比经济制裁还要令人窒息。

在包头的稀土厂里，徐光宪夫妇亲眼目睹了这种屈辱的现实。厂房里的设备大多是从国外进口的二手货，工艺落后得可怜，分离出来的稀土纯度低得惊人，甚至连一般工业应用都难以满足。这种境况如同拥有全世界最好的葡萄园，却连一瓶像样的红酒都酿不出来。

回到北京后，徐光宪夫妇开始了一场看似以卵击石的战斗。他们的“战场”是一间由北大锅炉房改造而成的简陋实验室。这里没有先进设备，没有充足的研究经费，甚至连像样的实验容器都严重缺乏。可就是在这样的条件下，一场足以改变世界稀土格局的科学革命悄然拉开序幕。

高小霞本有自己的学术道路，作为分析化学领域的顶尖专家，她在极谱催化波研究方面颇有建树，开创了几十种微量元素的高灵敏分析方法。当她看到丈夫为了稀土问题夜不能寐时，做出了一个改变两人命运、也改变中国稀土命运的决定。“因为这是你喜欢的事，所以我才感兴趣！我要和你一起干！”多么朴素而又伟大的爱情宣言！

从那时起，这对科学家夫妻开始了一场传奇的“双人舞”。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。为了获得最真实、最准确的实验数据，两人经常冒着严寒深入矿坑进行实地调研。内蒙古的冬天，气温动辄零下二三十度，但他们为了弄清楚不同矿区稀土元素的组成差异，常常在这样的环境中一待就是十几个小时。

1972年，注定成为中国稀土史上的转折之年。这一年，北京大学化学系接到了一项紧急的军工任务——分离稀土元素中性质最为相近的镨和钕。这两种元素的化学性质极其相似，分离难度极大。徐光宪深知要想在这个领域取得突破，就不能亦步亦趋地跟在西方人后面。他决定采用一种在当时看来极其冒险的技术路线——萃取法。

当时国际上稀土分离的主流方法是离子交换法和分级结晶法，这两种方法虽然相对成熟，但过程不连续，成本极高，提炼出的稀土元素纯度也较低，无法适应大规模工业生产需要。萃取法在理论上具有明显优势：过程连续、效率较高、适合工业化生产。但这种方法的技术难度极大，特别是要实现稀土元素的高纯度分离，必须经过上百次的萃取过程，并且将每次分离的成果串联起来，形成一个复杂的“串级萃取”体系。

徐光宪仔细研究了美国曾经提出的“推拉体系”专利，发现其无法实现串级萃取过程的根本症结所在。经过无数个日日夜夜的深入思考和反复推导，他重新设计了一套化学操作流程，导出了与此相应的串级萃取理论公式，并在此基础上设计出了一种全新的回流串级萃取工艺。这套被他命名为“串级萃取理论”的技术，就像是给稀土元素排队的“魔法”。17种性质极其相似的稀土元素，在这套工艺下乖乖地按照顺序一个个分离出来，纯度达到了前所未有的高度。

1974年9月，秋风萧瑟的包头，徐光宪再次踏上了这片熟悉的土地。这一次，他不是来调研，而是来检验自己的理论能否经受住工业化生产的考验。包头稀土三厂即将见证一个历史性的时刻。工业试验的过程充满了未知和风险。任何一个微小的失误都可能导致整个试验的失败。对于已经54岁的徐光宪来说，时间是如此宝贵，容不得半点浪费。

经过紧张而细致的准备，试验开始了。奇迹出现了！徐光宪的串级萃取工艺在包头稀土三厂获得了圆满成功，这是在国际上首次实现了用推拉体系高效率萃取分离稀土的工业生产。消息传到国外，整个稀土界为之震动。那些长期垄断国际稀土市场的西方企业突然发现他们引以为傲的技术优势正在被一个来自东方的神秘力量所颠覆。这就是后来被国际稀土界惊呼为“中国冲击（China Impact）”的开始。

而在遥远的江西红土地上，高小霞也在用自己的方式书写着稀土传奇。她利用稀土分离后的“废料”，成功研发出了“稀土微肥”。这种新型肥料不仅让原本贫瘠的土地焕发出新的生机，更重要的是体现了中国科学家物尽其用、变废为宝的智慧和胸怀。

1980年，对于徐光宪、高小霞夫妇来说是一个值得永远铭记的年份。这一年，他们夫妻双双当选为中国科学院学部委员（院士）。此时的中国稀土工业已经发生了翻天覆地的变化。徐光宪的串级萃取理论不仅在包头获得成功，更是迅速在全国推广开来。

1975年8月，第一次全国稀土会议在北京召开。当徐光宪在会上提出自己的串级萃取理论时，整个会场为之轰动。有色金属研究总院的总工程师萧祖炽当场建议，请徐光宪为全国的科研人员举办一个串级萃取理论讨论班。1978年，“全国串级萃取讲习班”在上海跃龙化工厂成功举办。徐光宪毫无保留地将自己的研究成果传授给来自全国各地的科研人员和技术工人。几年前还被国外企业视为最高机密的稀土分离技术，就这样成了连中国的乡镇企业都能掌握的普通工艺。

随着串级萃取技术的广泛应用，中国稀土工业开始了历史性的崛起。那些看似貌不惊人的萃取箱像流水线一样连接起来，只需要在一端投入原料，在另一端的不同出口就会源源不断地输出各种高纯度的稀土元素。原来那种耗时长、产量低、分离系数低、无法连续生产的落后工艺被彻底抛进了历史的垃圾堆。世界稀土市场的格局正在被这些来自东方的科学家彻底改写。

2005年，已经85岁高龄的徐光宪获得了何梁何利科学技术成就奖，奖金为100万港元。面对这笔在当时来说数额不小的奖金，这位德高望重的科学家毫不犹豫，全部拿出来设立了“霞光奖学金”，专门用于奖励那些热爱祖国、努力学习又家境贫困的本科生。“霞光”这个名字既有着妻子“小霞”的印记，也寓意着科学之光永远闪耀，照亮后来人前进的道路。

在北京大学的校园里，至今还能听到这样一个温暖的故事：每当夕阳西下，徐光宪总是会不由自主地抬头看看天空中的那片绚烂晚霞，仿佛在与远方的爱人默默对话。

然而，再美好的故事也有曲终人散的时刻。1998年，高小霞被确诊患上了淋巴癌。这个消息对于78岁的徐光宪来说无异于晴天霹雳。在妻子化疗最痛苦的日子里，徐光宪像一个虔诚的守护者，整夜整夜地陪伴在病床前。他握着妻子因化疗而浮肿的手，一遍又一遍地为她讲述那些稀土分离的原理和公式。直到生命的最后一刻，高小霞想的还是如何让稀土分离技术更加完美。她用颤抖的手在纸上画下最后一个实验装置的设计图，那份对科学的执着和热爱感动了所有知情的人。

失去了人生伴侣的徐光宪并没有被悲伤击垮。他知道妻子最大的心愿就是看到中国的稀土事业能够不断发展壮大。因此，他继续在科学的道路上前行，直到生命的最后一刻。2015年4月28日上午10时18分，徐光宪院士因病医治无效，在北京逝世，享年95岁。在他生命的最后时光里，这位“稀土之父”还在修改一篇关于稀土材料的论文。稿纸上未干的墨迹和没有完成的方程式成了他留给世界的最后笔迹。

今天，当我们回望那段峥嵘岁月时不禁为之感慨万千。中国稀土冶炼分离技术已经占据了全球90%以上的市场份额。在内蒙古、四川、江西等地的现代化稀土工厂里，那些当年徐光宪夫妇设计的萃取装置已经发展成为高度自动化的生产线。机器24小时不停地运转，每分每秒都在生产着高纯度的稀土产品，源源不断地供应给全世界的高科技企业。

从当年只能出口廉价原料的屈辱，到今天牢牢掌握全球稀土分离技术主导权的荣光；从被西方技术封锁的无奈，到引领世界稀土工业发展方向的自信——这场华丽的历史逆转凝聚着徐光宪、高小霞这样的科学家夫妻的毕生心血。他们用手中的试管改写了中国稀土的命运，也用一生的坚守诠释了什么叫做“科学报国”。

在那个西方技术霸权看似牢不可破的年代，正是像他们这样的科学家，用智慧和坚持撬动了世界的天平。他们证明了一个朴素而深刻的道理：只要有足够的决心和正确的方法，再强大的技术封锁也终将被突破，再屈辱的历史也终将被改写。