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永远怀念徐光宪院士!

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-29  浏览次数:1551
核心提示:永远怀念徐光宪院士!我国著名化学家和教育家,我国稀土化学领域的奠基人和开拓者,国家最高科学技术奖获得者,中国科学院资深院士
 永远怀念徐光宪院士!



我国著名化学家和教育家,我国稀土化学领域的奠基人和开拓者,国家最高科学技术奖获得者,中国科学院资深院士徐光宪先生,于2015年4月28日在北京逝世。徐光宪先生教育和培养了我国几代化学工作者,他开创的事业也对我国功能材料科技领域产生了深远的影响,徐先生的辞世,是我国科技界和教育界的重大损失。肱骨既折,国之痛;泰斗已去,业之悲;慈父辞世,亲之哀;良师别离,学之失!

我们坚信,先生的崇高精神和开创的伟大事业将与世长存!

本网特转载《功能材料信息》2013年第一期报道徐光宪院士的内容,以表达对徐老的深切纪念与缅怀!

著名物理化学家、无机化学家、教育家

北京大学化学院教授、博士生导师

中国科学院院士

——徐光宪

徐光宪,男,汉族,1920年11月7日出生于浙江省绍兴上虞市,著名物理化学家,无机化学家,教育家,中国科学院院士。中国共产党党员,中国民主同盟盟员。1939年毕业于宁波高级工业职业学校(浙江工业大学前身),1944年毕业于交通大学化学系。1946年任交通大学化学系助教。1947年赴美留学,1951年获美国哥伦比亚大学物理化学博士学位,1951年4月回国。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。1991年被选为亚洲化学联合会主席。现任北京大学化学系教授、博士生导师。历任北京大学原子能系(后改为技术物理系)副主任、稀土化学研究中心主任,国家自然科学基金委员会化学科学部主任,中国化学学会理事长,中国稀土学会副理事长,全国人大代表,全国政协委员等职。

曾担任《高等学校化学学报》、《科学通报》、《中国科学》副主编、《无机化学学报》副主编、“国际量子化学杂志(Int. J. Quantum Chem.)”顾问编委、《中国稀土学报》(中、英文版)主编、北京大学学报(自然科学版)主编。

徐光宪先生和他领导的课题组因为在量子化学和化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学、稀土化学、串级萃取理论等方面的巨大成就而获得了多项重要荣誉。1978年,他们的“稀土萃取”研究成果获全国科学大会奖,1985年获国家经委颁发的奖励和荣誉证书;“串级萃取理论及其在稀土和金川钴镍分离中的应用”获得1985年国家教委科技进步奖一等奖,“串级萃取理论及其应用”获得1987年国家自然科学奖三等奖,“轻稀土三出口萃取分离工艺理论设计及其工业实践”获得1988年国家教委科技进步奖二等奖,1989年获冶金部和全国稀土推广应用领导小组颁发的科技进步奖二等奖,1990年获得广东省科技进步奖一等奖,“稀土萃取分离工艺的一步放大”获1991年国家科技进步奖三等奖,1994年获首届何梁何利科技进步奖,2005年获得何梁何利科技成就奖,2006年获北京大学首届蔡元培奖, 2008年获得“国家最高科学技术奖”。

心怀祖国,留学归来

徐光宪自幼勤奋好学,曾就读于著名的稽山中学(即现上虞春晖中学),受到夏丏尊、朱自清、李叔同(弘一法师)等著名前辈的熏陶,中学时代获得浙江省数理化竞赛优秀奖。

由于家境清贫,时值抗日战争,社会动荡不安,在这样困难的处境中,徐光宪铭记母亲曾对他说过的“家有良田千倾,不如一技在身”。怀着强烈的求知欲望,他刻苦攻读,终于考取了上海交通大学学习,并于1944年毕业留校任教。1946年,徐光宪考入美国圣路易斯华盛顿大学,一学期后转至哥伦比亚大学。

留美时间不到3年,徐光宪不但取得了硕士、博士学位,还当选为美国PhiLamdaUpsilon荣誉化学会会员和SigmaXi荣誉科学会会员。在美国留学期间,徐光宪不但热衷于攀登科学高峰,刻苦攻读,潜心研究,也时刻不忘祖国。他参加了进步学生组织的“留美科学工作者协会”,并成为该会纽约分会的负责人之一。他还参加了唐敖庆等人发起的“新文化学会”和以唐敖庆为会长的“哥伦比亚大学中国同学会”, 1949年10月在纽约国际学生公寓举办了庆祝中华人民共和国成立的大会,向联合国发了签名通电,要求接纳新中国代表参加联合国大会,驱逐国民党政府的代表,并在1950年初发起慰问人民解放军的“一人一元劳军运动”。这些组织在动员留美中国学生返回新中国参加建设方面起到了积极的作用。徐光宪一直是这些组织中的积极活动分子。

徐光宪深受导师C.D.贝克曼(Beckmann)的器重。导师极力挽留他继续留在美国进行科学研究,并推荐他去芝加哥大学R.S.莫利肯(Mulliken)教授处做博士后。他的夫人高小霞当时尚未获得博士学位,他去莫利肯处不但可获得最好的科研工作环境,而且也可为高小霞继续求学创造良好的条件。但当时美国侵朝战争已经爆发,徐光宪认为祖国更需要自己,应当尽快回国,为国家服务。当时美国政府极力阻挠留美中国学生返回新中国,1951年初,美国国会通过有关禁令,待美国总统批准后即正式生效。在这种情况下,徐光宪焦急万分,千方百计设法尽快离开美国,高小霞也毅然决定放弃再过一年即可获得的博士学位和先生一起回国。他们假借华侨归国探亲的名义,克服重重困难于1951年4月乘船回到祖国怀抱。

徐先生是一位伟大的科学家

“在几十年的科研生涯中,徐先生一直把自己的科研工作与国家的学科发展和重大需求紧密结合,并做出了重大贡献。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。徐先生则已经达到了后者的境界。”这是徐先生的学生严纯华院士对恩师的高度评价。

徐光宪十分重视科研创新,他广泛积累资料,去粗取精,逐渐形成了自己一套研究方法和思想体系。他认为创新是科研的灵魂,但又不是高不可攀的东西。各门学科表面上相差很远,但其内在规律和研究方法往往可以相互借鉴。把其他学科中的概念、方法移植到本学科中来,就是创新。当实验事实与现有理论发生矛盾时,经过认真的分析、思考与推导,提出解决问题的新途径,也是创新。

在多年的实践中徐光宪教授形成了有自己特色的科研指导思想。他善于将理论与实验紧密结合,从实验中提出理论问题研究,在实验探索中发挥理论的指导作用。从大量实验资料中总结出规律并进行理论分析。他心怀国家目标,密切注视学科发展动向,把两者巧妙和灵活地结合起来,推动学科发展,解决国家急需解决的问题。徐光宪热衷于搞基础研究,但也很注重应用研究。他认为基础研究要有中、远期应用前景,得到社会的支持,才有强大的生命力;而应用研究要有基础研究成果做后盾,才可能大步超越别人,起点高才能跻身于国际先进行列。基础与应用研究可以结合起来,并行不悖,互相促进。他在稀土萃取化学及其稀土工业应用方面的工作很生动地体现了这一点。

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,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。他还改进了仪器设备,把极谱法的测量精度提高了两个数量级,在国际上较早测定了碱金属和碱土金属与一些阴离子的配位平衡常数。例如当时用极谱法研究络合物,半波电位测定的误差为±10mV,他改进后的装置可测准到士0.1mV,使测量精度提高了100倍。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很快达到国际先进水平,也带动了国内有关研究工作的开展。这一时期的工作对他后来成功地开展核燃料萃取化学和稀土化学研究奠定了坚实的基础。

1957年,徐光宪被调往技术物理系工作,开展核燃料萃取化学的研究。徐光宪决定首先从系统整理资料入手。他做了上万张文献卡片,经过深入的思考、分析、归纳,于1962年提出了恰当而细致的萃取体系分类方法,随后又在此基础上阐明了若干典型体系的萃取机理,提出了几个关于萃取的一般规律。他还和黎乐民教授联手改进了研究萃取平衡的两相滴定法。他的这些研究成果很快在国际上得到了认同,并迅速运用到我国的原子能工业中去。

徐光宪先生在量子化学和化学键理论、配位化学、萃取化学、稀土化学、串级萃取理论等领域多达300 万字的著述奠定了他在化学界的泰斗地位。

徐先生是中国稀土科技和产业的开拓者和引路人

徐光宪科研事业的巅峰,与我国稀土工业的发展紧密联系在一起。

70年代美国曾有过一个专利报道,提出用推拉体系萃取分离稀土,但从未用到实际生产中,因为无法实现串级萃取过程。国际上流行的串级萃取理论是L.阿尔德斯提出来的,徐光宪仔细分析了在串级萃取过程中络合平衡移动的情况,发现阿尔德斯串级萃取理论在稀土推拉体系串级萃取过程中是不成立的。于是,徐光宪先生重新设计了一套化学操作流程,并导出与此相应的一套串级萃取理论公式,并在此基础上设计出了一种新的回流串级萃取工艺。

徐先生提出的串级萃取理论, 在世界上处于领先水平, 为我国在稀土元素的开发利用领域做出了重要的贡献, 被国内外专家誉为“理论上的突破, 实践上的创新”。这些原则和方法用于实际生产, 大大提高了我国稀土工业的竞争力, 使我国在稀土分离技术上走到了世界的最前列, 短短十几年从一个稀土匮乏的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,被国外称为China Impact ( 中国冲击) , 影响深远。

徐先生与稀土结下不解之缘起于1972年,当时,北京大学化学系接到了一项紧急军工任务——分离镨钕。徐光宪接下了这个任务。当时,国际上稀土分离的主流是离子交换法和分级结晶法。两种方法在过程上是不连续的,且成本很高,提炼出的稀土元素纯度也较低,不能适应大规模的工业生产。徐光宪思索再三,决定还是采用自己曾经研究过多年的萃取法来完成这项艰巨的任务。

镨钕分离是稀土元素分离中的难点,但徐光宪面临的困难远不是想象的那么简单。在他之前,还没有人将萃取法真正运用到分离稀土元素的实际生产过程中去,很多人都不相信萃取法能够适用于实际工业生产。这不仅是因为当时萃取化学这一学科分支尚未成熟,而且也因稀土元素本身的特性——17种元素要想提纯任何一种,在当时都是极大的挑战。

徐光宪没有因为前方的困难而畏缩。他凭借多年的经验积累及特有的学术敏感,敏锐地看到萃取法用于稀土分离是大有可为的。他信心十足地重复着用萃取法来分离镨钕元素的实验。

在当时,一般萃取体系的镨钕分离系数只能达到1.4~1.5。徐光宪从改进稀土萃取分离工艺入手,通过选择萃取剂和络合剂,配成季铵盐——DTPA推拉体系。最终,他不仅出色地完成了这项紧急军工任务,而且使镨钕分离系数打破了当时的世界纪录,达到了相当高的4。

但是,徐先生并没有满足于已经取得的成果停留在原地,而是希望能够设计一种新的、高效的稀土生产工艺。

1974年9月,徐光宪亲赴包钢稀土三厂主持这一新工艺流程用于分离包头轻稀土的工业规模试验。这种试验短则一两个月,长则半年一年,需要极大的耐心,而且任何一个环节出了问题都会影响到最后的结果。一次失败就意味着不得不再等上几个月才能检验结果,那将是极大的损失。徐光宪凭借多年的经验和踏实细致的工作作风,一次即获得成功,从而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。在这些工作的基础上,他随后陆续提出了可广泛应用于稀土串级萃取分离流程优化工艺的设计原则和方法、极值公式、分馏萃取三出口工艺的设计原则和方法,建立了串级萃取动态过程的数学模型与计算程序、回流启动模式等,并在上海跃龙化工厂实际生产中获得成功。

1975年8月,第一次全国稀土会议在京召开。徐光宪在会上提出了自己的串级萃取理论,引起巨大轰动。此项科研成果迅速在全国推广开来。

但徐光宪并没有满足。萃取液的配置和各种参数的确定对生产者来说仍然是一件极为繁琐的事。徐光宪决定把这样一项复杂的生产工艺“傻瓜化”。经过艰苦探索,1976年他和李标国、严纯华等人又共同研究成功了稀土萃取分离工艺的一步放大技术,传统的串级萃取小型试验被计算机模拟代替,实现了经过小试、扩试,放大到工业生产规模,大大缩减了新工艺设计到生产的周期,是我国稀土分离技术达到国际先进水平。经十多年的推广应用,为国家创造了巨大的经济效益。

来自中国的冲击让世界惊叹!从此,我国单一高纯稀土大量出口,使国际单一稀土价格大幅下降,原来曾经长期垄断稀土国际市场的一些国外稀土生产厂商不得不减产、转产甚至停产。中国终于实现了由稀土资源大国向稀土生产大国、稀土出口大国的转变。

同时,徐光宪又是最早呼吁限制稀土产量、控制稀土价格的专家之一。2005年,以徐先生为代表的15位院士,以“关于保护白云鄂博矿钍和稀土资源,避免黄河和包头受到放射性污染的紧急呼吁”为题,共同上书国务院。他曾坦言,我国虽然是稀土资源大国,却不是稀土高技术产品的生产大国,稀土许多高技术产品和专利都掌握在国外少数公司手中,他们将这些技术视为高度机密,而我国高技术稀土产品少,长期以来只能依赖低价出口稀土矿物、混合稀土及许多初级产品,然后再高价进口深加工稀土产品。

2010年10月8日,国土资源部公布了2010年省级稀土等矿产资源开发整合重点挂牌督办矿区名单,徐光宪随即建议我国建立稀土储备体系,以防将来受制于人。“伴随着中国稀土的大量流失,中国稀土大国的地位将受到威胁。”徐光宪表示。他举例说,包头的白云鄂博主东矿稀土利用率不到10%,浪费了10%至15%,保留在尾矿中的仍有75%至80%,同时对钍的利用率为零。而按照目前的开采速度,该矿将在30年内耗尽。“我国每年对于稀土的需求量大约为5至6万吨,占全国开采总量的一半以上,如果按照目前的开发速度,几十年后,中国将由‘稀土大国’变成‘稀土紧缺国’,这对于我国高端技术的发展极为不利。”他说。

同时他指出,稀土作为高新技术不可缺少的战略性资源,中国又是世界稀土储量最丰富,产量最大的国家,长期以来在国际稀土市场却没有定价权。目前的稀土价格只有1985年的一半左右,还有很大的上升空间。发达国家将本国的稀土资源封存起来,享用中国的高质量廉价稀土。几十年后如果我国的稀土资源紧缺,将可能不得不面对成百上千倍的稀土价格。由此,徐光宪强烈呼吁国家严格控制稀土开采量,建立稀土储备制度,并拨出一定经费用于在价格低迷时收购稀土作为战略储备,借以收回稀土的国际定价权!

徐先生是一位桃李满天下的教育家

“桃李不言,下自成蹊”。而今,徐光宪的许多学生都已成长为我国化学领域、材料科学领域的专家。他的得意门生严纯华院士,现为北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室主任,对串级萃取理论进行了不断改进,提出了联动萃取技术,大幅度节省了稀土分离工业中酸、碱的用量。他的学生高松,也是我国最年轻的院士之一。高松院士曾任北京大学化学学院院长,在他的带领下,北京大学化学院有了长足的进步。

徐先生重视教学工作。他认为必须让学生牢固掌握科学基本理论和基础知识,为将来献身祖国科技事业打下坚实的基础。1951年在北京大学化学系讲授物理化学课,同时在燕京大学化学系为研究生开设量子化学课。院系调整后他又在北京大学开出《物质结构》新课程,并担任了1954年的物质结构暑期进修班的讲课。1957年国家要求北京大学迅速培养原子能科学技术方面的人材。徐光宪当时虽对原子能化学并不熟悉,但在被任命为这项工作的负责人之一以后,日夜备课,充分准备,于两个月后就讲授放射化学、原子核物理导论等课程。他很注意让青年教师、研究生及时掌握学科最新成就,站到学科发展最前沿。

50年代末期,国际上配位场理论在无机化学中的应用迅速扩展,萃取化学研究刚刚开始,他及时在技术物理系给青年教师和研究生开设了配位场理论和萃取机理等课程。打倒“四人帮” 以后,国内恢复了对基础研究的重视。当时,量子化学经过十多年的迅速发展,在化学各分支学科得到广泛应用,并已渗透到与化学相关的其他学科领域内,他抓住 时机开设了量子化学、分子光谱、高等无机化学等课程,直到1986年他还亲临教学第一线。他讲课内容丰富,注意启发学生深入到物质变化的微观层次运用基本 规律分析复杂纷繁的化学现象,以求深刻理解这些现象的微观本质及它们之间的内在联系,进而能预见一些新现象。

徐先生很重视教材建设工作。他认为一本好的教材对学生的学习有很大帮助。50年代他根据自己在北京大学几年中使用的物质结构讲义,加以修改补充,精心整理,编写成《物质结构》一书,于1959年由高等教育出版社出版,并由高教部规定为全国统编教材。这本书一直是物理化学领域最基础的教学参考书,培养了我国几代化学工作者,现在仍然是化学系学生出国首先考虑要带的书目。该书1988年荣获“全国高等学校优秀教材特等奖”,是化学领域唯一获此殊荣的教材。1965年,为了适应工科、师范类院校的教学需要,他又编写了一本《物质结构简明教程》。80年代初,他根据物质结构学科发展的情况,在王祥云协助下对原书进行了修改补充,于1987年由高等教育出版社出了修订版,很受读者欢迎。1978年徐光宪在给研究生开设量子化学课时,针对化学系本科生数学、物理基础较薄弱的情况,和黎乐民等合作编写了一部研究生用的量子化学教材《量子化学基本原理和从头计算法》(上、中、下二册),分别于1980、1985、1989年由科学出版社出版。这部教材内容比较丰富,能较全面地反映出这一学科发展的现状,在基本原理的叙述和公式推导方面又相当详细,较易为数学、物理基础较薄弱的读者 理解,因而得到读者的好评。此外,他还在《化学通报》等杂志上发表过不少教学经验交流或专题讲座性质的文章,也使很多教师和学生读后受益不浅。

在徐先生看来,挚爱一生的教书和科研,是一切的“重中之重”。他曾说“著名爱国艺术家常香玉说过一句话,‘戏比天大’,说得非常好。对我们教师来讲,就是‘上课比天大,科研比天大。’这是一种基本的敬业精神。”

徐光宪先生而今已是90多岁高龄,仍是身骨硬朗、处事达观。他在我国化学界辛勤耕耘了70多年,为发展我国稀土工业、培养化学人才、推动化学教育做出了卓越的贡献。他是当之无愧的“稀土之父”,是我国化学界德高望重的泰斗级人物,他和他的团队一路披荆斩棘,带领中国稀土工业昂然跨进世界前列,创造了举世瞩目的“中国传奇”。

(注:徐先生的一生充满光辉和荣耀,笔者用这寥寥几千字无法诠释,谨此简述以飨读者)




 
 
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