11月7日，是中國科學院院士、無機化學家、物理化學家徐光憲先生誕辰105周年。他是2008年度“國家最高科學技術獎”獲得者，被譽為“中國稀土之父”。徐光憲將畢生奉獻于稀土事業(yè)，不僅成功實現(xiàn)了稀土元素的分離，獲得了高純稀土元素，還使中國在稀土分離技術領域躍升至世界領先水平。

稀土不是土，而是釤、釓、鋱、鈧、釔等17種金屬礦產的總稱，屬于有色金屬行業(yè)，被譽為現(xiàn)代工業(yè)的“維生素”，是支撐高端制造和國防科技的關鍵戰(zhàn)略資源。從智能手機、電動汽車到激光制導、隱形戰(zhàn)機，這些尖端科技都離不開這17種特殊的金屬元素。

從零起步的艱難開拓

新中國成立初期，中國的稀土工業(yè)幾乎是一張白紙，稀土產品幾乎全部依賴進口。1927年，中國西北科學考察團首次發(fā)現(xiàn)了白云鄂博礦，但勘探工作很快被戰(zhàn)火打斷。1949年，中國重啟對白云鄂博礦的地質調查，次年發(fā)現(xiàn)伴生稀土礦，其輕稀土儲量達3500萬噸，占全球已探明輕稀土儲量的83%，但由于當時中國工業(yè)基礎薄弱，僅將鐵礦作為開采重點，稀土被當作廢料堆積在尾礦壩，年浪費量超10萬噸。

白云鄂博主礦和東礦 圖片來源：中國科學院地質與地球物理研究所

有色金屬作為工業(yè)發(fā)展的基礎材料，對鋼鐵、機械、電子等關鍵產業(yè)至關重要。為建立完整的工業(yè)體系，1952年11月，北京有色金屬工業(yè)綜合實驗所（北京有色金屬研究總院前身）成立。1958年7月，實驗所迎來突破，研究人員從獨居石（一種含稀土的礦石）中分離出16種單一稀土氧化物。這是中國首次實現(xiàn)稀土元素的單體提取，相當于在稀土研究的“黑箱”上鑿開了一道光。1961年，實驗所協(xié)助包鋼改造701廠（稀土硅鐵合金廠），將稀土從鐵礦石的副產品中“搶”出來。這座工廠年產1萬噸稀土硅鐵合金，成為全球最大的稀土初級加工基地。

20世紀70年代，中國雖然擁有全球最豐富的稀土資源，但分離提純技術長期受制于人，不得不低價出口稀土，再以幾十倍甚至幾百倍的價格從國外購進深加工的稀土產品。

1972年，徐光憲所在的北京大學化學系接受了一項特別的緊急軍工任務——分離鐠釹（稀土中最難分離的一對元素，性質相似到曾被西方判定“無法工業(yè)分離”）。徐光憲白天帶領團隊在實驗室里辛勤地“搖漏斗”；夜晚，則在燈光下潛心鉆研串級理論。高強度的工作節(jié)奏下，他成功地將萃取分離法研發(fā)并應用成功，推翻了國際通用的“一對一萃取”模型，提出“串級萃取理論”——將多個萃取槽串聯(lián)，通過動態(tài)調整流比和濃度，讓每一步都“精準篩選”。其研究成果迅速獲得了國際認可，為國家的科技進步作出了巨大貢獻。

技術發(fā)展帶來了“中國沖擊”

萃取液的配置和各種參數(shù)的確定對于生產者來說仍然是一件非常煩瑣的事情，為此，徐光憲與同事經過艱苦的探索，研究成功了“稀土萃取分離工藝的一步放大”技術，將實驗室工藝直接轉化為工業(yè)化生產，不僅將鐠釹分離系數(shù)從國際最高的1.5提升到4，而且純度穩(wěn)定達到99.99%，打破世界紀錄。1976年，基于“串級萃取理論”的第一條工業(yè)化生產線在包頭稀土廠投產，年產能達500噸，生產成本僅為國外的1/3。

1978年，徐光憲率先辦起了“全國串級萃取講習班”，將他的科研成果在國營工廠里無償推廣，大大提高了中國稀土工業(yè)的競爭力。

20世紀80年代徐光憲與學生們在一起討論工作（前排右一為徐光憲）圖片來源：中國科學家博物館

1992年，經國務院批準，我國第一個以稀土命名的高新區(qū)——包頭稀土高新區(qū)建立，標志著中國稀土進入產業(yè)化發(fā)展的新階段。這一高能級平臺為稀土產業(yè)的集聚和技術創(chuàng)新提供了強大動力。在此期間，中國稀土產業(yè)布局逐步完善，形成了包鋼稀土、甘肅稀土公司、四川冕寧稀土開發(fā)等一批重點企業(yè)。稀土產品從最初的初級原料擴展到多種單一稀土化合物、金屬及合金材料，產品質量顯著提升，滿足了國內外市場需求。原先長期壟斷國際稀土市場的一些國外生產商不得不減產、轉產甚至停產，被國外稱為“中國沖擊”。

技術突破并未止步。2000年后，中國科研團隊在萃取技術上持續(xù)迭代，不僅降低了稀土元素的分離能耗，還解決了萃取過程中的污染難題。2020年，中國已能穩(wěn)定生產“99.99999%（7N）超高純稀土”，滿足半導體芯片、量子計算等尖端領域的需求，全球僅中國和美國具備7N級稀土量產能力。

從資源大國到稀土強國的華麗轉身

目前，中國在全球稀土市場中占據主導地位，是唯一能夠提供所有17種稀土金屬，且擁有稀土全產業(yè)鏈的國家。稀土產量占全球產量的近70%，尤其高端用途所需材料，當前只有中國具備穩(wěn)定量產能力。

內蒙古稀土新材料產業(yè)園區(qū)圖片來源：科創(chuàng)包頭

中國許多礦區(qū)不僅稀土儲量大，含有豐富的“重稀土”或“輕+重”兼具稀土，而且分布相對集中，形成了北、南兩大生產體系。像北方的包頭白云鄂博礦，是全球最大的輕稀土礦，富含鑭、鈰、釹等元素，是制造磁鐵、電機和顯示屏等的關鍵材料；南方的江西贛南地區(qū)稀土礦含有大量重稀土元素，富含鏑與鋱，這兩個元素是制造高性能永磁體、激光器和軍用裝備的核心材料。

美國地質調查局（USGS）2025年1月公布的數(shù)據顯示，從全球儲量來看，2024年全球稀土資源總儲量約為9000萬噸，中國儲量4400萬噸；從全球產量來看，2024年全球稀土產量為39萬噸，中國產量為27萬噸。中國產量、儲量均為全球第一。

除此之外，技術和專利也是中國稀土的“殺手锏”，439項獨家萃取專利，構筑起強大的“護城河”。正如徐光憲先生所說：“稀土的價值不在資源本身，而在對資源的技術掌控。”目前，中國掌握了全球超過90%的稀土加工和提純能力。2025年全球新增稀土專利中，中國企業(yè)占比82%。

中國稀土之路的逆襲，不僅改寫了全球稀土產業(yè)格局，還實現(xiàn)了從稀土資源大國向稀土生產大國、稀土出口大國的轉變。如今，中國稀土已變成支撐科技發(fā)展的“戰(zhàn)略長板”，這份底氣，正是來自像徐光憲先生這樣一代代科研人對核心技術的執(zhí)著追求。

參考資料：

1.人民網.國家最高科技獎得主徐光憲 創(chuàng)造“中國沖擊”的人

2.“新華網客戶端”.稀土：不是“土”，卻是現(xiàn)代工業(yè)的“黃金”

3.“中國科協(xié)之聲”公眾號.從受制于人到全球領先，他如何改寫中國稀土命運？

4.“中國科協(xié)之聲”公眾號.對話閆宏偉：為何中國稀土的貢獻，仍被世界低估？

5.“科技日報客戶端”.稀土霞光

6.“合肥光電半導體產業(yè)技術研究院”公眾號.一文看懂——中國稀土：科技戰(zhàn)略基石與技術逆襲全紀實

7.四川日報.中國稀土為何這么強

制作：北京市科協(xié)融媒體中心