中国稀土化学的奠基人徐光宪院士去世
企鹅圆滚滚
2016-02-23
徐光宪
2015年4月28日，中国稀土化学的奠基人徐光宪院士去世，享年95岁。
人物简介
徐光宪，出生于浙江省绍兴市，物理化学家、无机化学家、教育家。1944年毕业于交通大学（西安交大、上海交大前身）化学系，1951年获美国哥伦比亚大学物理化学博士学位，不久回国，到北京大学任教。1980年被增选为中国科学院学部委员，2008年度“国家最高科学技术奖”获得者，被誉为“中国稀土之父”、“稀土界的袁隆平”。
徐光宪长期从事物理化学和无机化学的教学和研究，涉及量子化学、化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学和稀土科学等领域，基于对稀土化学键、配位化学和物质结构等基本规律的深刻认识，发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律，在20世纪70年代建立了具有普适性的串级萃取理论。
身为北大教授的徐光宪在化学领域多达300万字的著述奠定了他在化学界的泰斗地位。他和他的研究群体将自己的理论运用到了实际生产中，依靠自己的努力攻关，使中国在稀土分离技术上走在世界的最前列，短短十几年从一个稀土“匮乏”大国一跃成为世界上最大的稀土出口国，并占据了国际市场80%的份额，造就了一个关于稀土的“中国传奇”。
主要经历
1920年，绍兴城徐家的第四个儿子出生，曾就读于政法学院的徐宜况给儿子取名“宪”，与姓、辈合起来，就是“徐光宪”。
徐光宪没有辜负父辈的期待，他将自己近一个世纪的生命岁月毫无保留地献给了他所热爱的科学事业。
然而，徐光宪的求学之路却并不平坦。
徐光宪十几岁的时候，徐家家道中落，徐光宪在父亲的影响下，抱着想要成为一名工程师的愿望，考入了杭州高级工业职业学校土木科。杭州高工位于浙江大学西南角，与浙江省立图书馆仅一门之隔，在繁重的课程之外，徐光宪和他的同学们常常跑到图书馆去借书自习，学习知识如饥似渴。
不久，抗战爆发，杭州沦陷，杭州高工随之解散。1938年夏天，徐光宪转学至宁波高工，继续艰难的求学之路，吃、住、上课都在一座小寺庙里。1939年，徐光宪又辗转到了上海，晚上做家教谋生，白天到大学听课。为了省钱，他考取了学费最便宜而且有奖学金的交通大学。当时的交通大学一部在法租界的震旦大学教室上课，上海租界是血气氤氲的孤岛——租界内的中国同胞既要承受日军刺刀的威胁和“思想战”的巨大压力，还要忍受外国人的欺辱。然而在这座孤岛内，徐光宪和同学们挤在简陋的教室里解析艰涩的化学方程式，用残留下来的仪器做实验，大家学习的热情格外高涨。在那期间，徐光宪做了大量的习题，徐光宪曾说，“这些学习对我打下基本功起到了很好的作用，一生受用不尽”。
在交大的整整四年，徐光宪都是班上的第一名。大学毕业后，徐光宪以两门功课满分的成绩考入哥伦比亚大学攻读博士学位，主修量子化学，由于成绩特别优异，还获校聘助理。在这里，他迎来了学术生涯的第一个高峰。
从秀丽的中国江南水乡小城，到繁华的美国大都市曼哈顿，艰辛的求学道路砥砺出徐光宪坚强的意志。
1951年3月，徐光宪凭借论文《旋光的量子化学理论》获得博士学位，从入学到获得博士学位，他只用了短短的两年零八个月。年轻的徐光宪面前是一派锦绣前程，然而，他毅然选择了回国。4月15日，“戈登将军”号轮船汽笛长鸣，徐光宪和妻子高小霞假借华侨归国探亲的名义，冲破阻碍，踏上归国的征程。
徐光宪回国后，一直在北京大学工作，既从事大学教学，也做科学研究。
在徐光宪看来，个人的研究兴趣以及对研究前沿的把握固然重要，但最关键的是，科学研究既要立足于基础研究，还要面向国家目标。
1960年，适应国家原子能工业发展的需求，他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”做出了历史性贡献。1972年，为扭转我国稀土工业的落后状况，他又转向稀土分离方法的理论和实验研究。“一辈子搞稀土，我喜欢，把咱们宝贵的资源利用得更好，这是一种乐趣”，2009年，在获得国家最高科学技术奖时，徐光宪感慨地说：“它紧紧连着我和祖国。”
“萃取”和“稀土”,这是代表着徐光宪事业巅峰的两个关键词。
稀土，被称为工业“黄金”，在我们日常生活中发挥着不可替代的重要作用。我国是稀土资源大国，但是在多年以前，开发利用稀土的生产技术始终掌握在国外少数厂商手里。稀土拥有资源量最大的中国，只能以低廉的价格出口稀土矿，再用高价进口稀土产品。
上世纪80年代中期，徐光宪以其特有的学术敏感，从改进稀土萃取分离工艺入手，使镨钕分离系数打破了当时的世界纪录。他建立自主创新的串级萃取理论，推导出100多个公式，并成功设计出了整套工艺流程，实现了稀土的回流串级萃取。他率先办起“全国串级萃取讲习班”，使新的理论和方法广泛用于实际生产，大大提高了中国稀土工业的竞争力。这一全新分离方法，使我国单一稀土产量猛增，一时间，国际单一稀土产品价格暴跌，国外的稀土垄断公司不得不减产、停产甚至破产，中国的世界稀土强国地位，一举确立。
直到今天，“串级萃取”理论仍然是我国稀土工业的理论基础。这场由徐光宪引起的中国风暴给我国带来了数以亿计的收益，相关研究相继获得全国科学大会奖、国家自然科学奖、国家科技进步奖等各类奖励。
晚年的徐光宪一直呼吁保护稀土资源。2005年，徐光宪联合师昌绪等14位院士，撰写《关于保护白云鄂博矿钍和稀土资源，避免黄河和包头受放射性污染的紧急呼吁》，两次上书时任国务院总理温家宝，并多次深入白云鄂博地区调研，这份建议很快得到温家宝的批复。
2005年，徐光宪以自己和夫人高小霞的名字设立了“霞光奖学金”，鼓励和资助学习努力、家境困难的本科生和研究生。
2015年4月28日上午，徐光宪院士不幸逝世，享年95岁。
然而，有人曾问徐光宪，一生中最感到满意的事是什么？徐光宪却立即答道：“是培养了一批好学生。”几十年来，徐光宪不仅培养了近百名博士生和硕士生，还为我国稀土产业界培养了大批工程技术人员。现在在北大稀土国家重点实验室工作的他的学生中，就有中国科学院院士3人、长江学者特聘教授3人。
主要成就
徐光宪结合国家建设需要，坚持理论与实践相结合的研究方向，在量子化学、配位化学、萃取化学、稀土化学、化学键理论和串级萃取理论等领域，取得了显著成就。
●发展串级萃取理论并用于稀土工业生产
1972年，北京大学化学系接受了一项紧急任务——分离镨钕，研究生产稀土的技术。52岁的徐光宪，临时受命，成为了这一研究课题的领军人。经过艰辛探索，他大胆摒弃国际上通用的离子交换法，另辟蹊径，提出串级萃取理论，使本身难以分离的镨钕具有高达4的分离系数，远远超过了国际同行的结果。在此基础上，徐光宪推导出100多个公式，成功设计出了整套工艺流程，实现了稀土的回流串级萃取。此外，他还率先办起“全国串级萃取讲习班”，使新的理论和方法广泛应用于实际生产，大大提高了中国稀土工业的竞争力，使我国在稀土分离技术和产业化水平上跃居世界首位。
徐光宪的成功，使中国从稀土资源大国一跃成为稀土生产和出口大国，撬动了全世界的稀土市场格局。到上世纪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近四分之一。包括美国钼公司、日本的稀土分离企业、法国的罗地亚公司等长期霸占世界市场的稀土垄断企业，不得不减产、停产、破产或寻求同中国人进行技术合作。他们把这称为“China Impact”（中国冲击），这是徐光宪缔造的“中国传奇”。
●中国溶液络合物化学研究的先行人
徐光宪对学科发展前沿的生长点很敏感，能把握国际学术发展的新动向，结合中国实际情况，及时选择有发展前途的研究领域和课题。1951年，他回国初期仍在继续从事量子化学研究。当时，国际上对溶液中络合物平衡的研究正在兴起，他敏锐地感觉到这将发展成为无机化学的重要分支，中国国内也有条件做这方面的工作。于是他迅速抓住这一时机，率先在中国国内开展溶液中络合过程物理化学的研究。首先是测定溶液中的络合物平衡常数。他通过改进仪器设备，提高了测量精度，同时改进实验数据的处理方法，因而能从测定结果得出更多的信息，加上用新的实验数据处理方法，得到的结果就更多和更精确，对弱络合体系也可给出较准确的分级络合常数。他在络合平衡常数测定方面的工作迅速达到国际先进水平，也带动了中国国内有关研究工作的开展。他根据络合平衡与吸附平衡的相似性提出络合物平衡的吸附理论，可以简便地描述溶 液中弱络合物平衡过程。这一时期的工作成果对他后来成功地开展核燃料萃取化学和稀土化学研究有很大帮助。
20世纪70年代以来，他注意到生物无机化学的兴趣，立即意识到研究生物分子配体络合物的重要意义。他鼓励、支持和指导科研组的同志积极开展这方面的工作，例如研究胆结石的生成机理，稀土羊毛染色机理，抗癌药物分子对金属离子的络合作用等。80年代以来，他在固体络合物的合成、结构测定和谱学研究等方面，指导助手和学生做了大量工作，特别是在稀土元素的多核、异核络合物方面，例如在国际上首次合成了具有特殊结构和性能的一系列四核稀土双氧络合物，引起同行的重视。
●探寻物质结构与性能的关系
20世纪70年代初以来，金属有机化合物化学和原子簇化学迅速发展，有大量新化合物被合成出来，它们的结构及性质的研究也随之发展，因而金属有机化合物和原子簇化合物的结构规律成为众多学者关心的问题。徐光宪通过总结大量实验资料和已有的各种理论，提出了一个更普遍的，同时适用于金属有机化合物、原子簇化合物和一般分子的结构规则，取名为（nxcπ）格式。与此相关，还提出了原子共价的新定义。利用（nxcπ）结构规则，只要根据分子结构式即可估计分子的稳定性，从而可以预测可能存在的新化合物。这一结构规则和定义，已经通过了大量实验结果和量子化学计算结果的检验，显示出正确性与广泛适用性。
从20世纪70年代末开始，徐光宪主持开展了对稀土量子化学和稀土化合物结构规律性的研究。在建立适用于稀土元素电子结构研究的方法和计算程序的基础上，他对不同类型的稀土化合物进行了系统的量子化学计算，结合（nxcπ）结构规则和共价的新定义，对其成键情况进行分析。研究结果表明，稀土化合物并不总是离子性的，在金属有机化合物中存在的是带有离子性的共价键，而在很多无机化合物中存在带有很大共价成分的离子键。共价键主要通过其5d轨道生成，4f轨道贡献相当小，因此稀土的簇合物和金属有机化合物服从推广的十八电子规律。
徐光宪还热心教育事业，为培养科技人才倾注了心血，曾发表论文400余篇和10本教科书及专著。由于在科学研究方面的突出贡献，徐光宪1994年获得首届何梁何利基金科学与技术进步奖，北京大学首届自然科学研究突出贡献奖，2005年又获何梁何利科学成就奖，2006年获北京大学首届蔡元培奖，2008年度国家最高科学技术奖。
人物评价
作为化学家，徐光宪的科研成果使我国实现了从稀土“资源大国”到“生产大国”的飞跃，提高了我国稀土工业的国际竞争力，被国际稀土界称为“中国冲击”。
作为教育家，他撰写的教材教育和培养了我国几代化学工作者，他指导了近百名博士生和硕士生，为我国稀土产业培养了大批工程技术人员。
“科学家中有两种人，一种是‘工匠’，还有一种是‘大师’。前者的目光局限在具体的研究中，而后者则研究科学的哲学层面。徐光宪就是后者的境界。”徐光宪的学生严纯华院士说。
