徐光宪 （中国科学院院士）_风闻

徐光宪（1920.11.7-2015.4.28），浙江省上虞县（今绍兴市上虞区）人，物理化学家、无机化学家、教育家，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”。 

1944年，徐光宪毕业于交通大学化学系；1951年3月，获美国哥伦比亚大学博士学位；1957年9月，任北京大学技术物理系副主任兼核燃料化学教研室主任；1980年12月，当选为中国科学院学部委员（院士）；1986年2月，任国家自然科学基金委员会化学学部主任；1991年，被选为亚洲化学联合会主席。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。

1920年（中华民国九年）11月7日，徐光宪出生于浙江省上虞县（今绍兴市上虞区），兄妹7人中徐光宪最小，父亲徐宜况毕业于政法大学，在一所律师楼任职。

在上学之前，身为律师的父亲徐宜况已经开始用中国古代数学命题—“鸡兔同笼”以及中国国粹围棋来培养徐光宪的逻辑思维能力，使小光宪对下围棋产生了兴趣。

中学时期，徐光宪就读于绍兴稽山中学，曾获浙江省数理化竞赛优胜奖；此外，还曾受到过任教于上虞春晖中学的夏丏尊、朱自清、朱光潜、丰子恺、李叔同（弘一法师）等著名前辈的熏陶。

1936年（中华民国二十五年）9月，仅上了一年高中的徐光宪转入浙江大学附属杭州高级职业学校土木科就读。

1937年（中华民国二十六年），日本侵华战争爆发，杭州沦陷，徐光宪转学至宁波高级工业职业学校（浙江工业大学前身）。

1939年（中华民国二十八年），毕业于宁波高级工业职业学校；毕业后，徐光宪和另7名同学被录取至“叙昆铁路”当练习工程员，没想到领队中途携大家的差旅费潜逃，身无分文的徐光宪只好去投靠在上海做中学教员的大哥；同年考入大同大学理学院化学系。

年轻时期的

徐光宪

1940年（中华民国二十九年），徐光宪因为住在当时法租界的一个煤球厂里，而大同大学在英租界，所以改考入借法租界震旦大学上课的交通大学（今上海交通大学、西安交通大学）。

1944年（中华民国三十三年）7月，毕业于交通大学化学系，并获理学学士学位；毕业后，在上海宝华化学厂任技师。

1946年（中华民国三十五年）1月，徐光宪又回到交通大学担任化学系顾翼东教授的助教；同年4月18日，徐光宪与大自己1岁的交大同班同学高小霞在上海国际饭店结为伉俪。 [4-7] 

留学之路

1948年（中华民国三十七年）1月，徐光宪考取自费公派赴美国留学生，进入了美国的圣路易斯华盛顿大学化工系读研究生。但一学期下来，迟迟拿不到助教资格，这样将导致他没有生活着落。急切之下，他辗转联系到在美国哥伦比亚大学的中国留学生唐敖庆，经唐敖庆推荐转入哥伦比亚大学学习。徐光宪在哥伦比亚大学因成绩优秀而很快获得助教职位，解除了生活上的后顾之忧。他用一年时间就获得了硕士学位，开始攻读博士学位。

1950年7月，因成绩优异，徐光宪被推荐加入美国菲拉姆达阿珀西龙荣誉化学会（Phi LamdaUpsilon）。

1951年3月，徐光宪完成了题为《旋光的量子化学理论》博士论文，获美国哥伦比亚大学物理化学博士学位，并被选为美国西格玛克塞（Sigma Xi）荣誉科学会会员。

其导师贝克曼（C.D. Beckmaan）看好徐光宪的学术潜质曾挽留他留在美国继续从事科学研究，并推荐他去芝加哥大学马利肯（R.S.Mulliken）教授处做博士后研究。当时徐光宪的妻子高小霞正在攻读博士学位，若徐光宪去马利肯教授处从事研究工作，不但自己可以获得好的科研环境，而且也为高小霞创造良好的攻读学位的条件。

当时朝鲜战争已经爆发，中美关系异常紧张，徐光宪和高小霞均感到祖国更需要自己，高小霞毅然中断攻读学位，徐光宪放弃即将到手的工作，夫妻俩人借华侨回国省亲的名义，于1951年4月15日与夫人高小霞离开旧金山，乘船回到中国。

1951年5月，徐光宪经先期回国的唐敖庆推荐，受聘于北京大学化学系担任副教授，同时还兼任燕京大学化学系副教授，开始着手培养量子化学和络合物化学方面的研究生。

1952年9月，教育部对全国高等院校进行调整时，徐光宪和高小霞很幸运未被调整，继续留在北京大学任教；9月10日，加入中国民主同盟。

1954年暑期，徐光宪与唐敖庆、卢嘉锡、吴征铠等人在北京主办了物质结构讲习班，为全国高校培养了一批理论化学方面的教师。

1957年9月，由于国防和学科建设的双重需要，徐光宪被任命为北京大学技术物理系副主任兼核燃料化学教研室主任，开始从事核燃料萃取化学研究。

徐光宪院士

徐光宪院士

1961年，由于研究和教学工作成绩卓著，徐光宪晋升为教授。

1964年8月，参加二机部在青岛燕儿岛召开的极密会议，会议决定摒弃苏联提供的沉淀法，以中国自行研究的、先进的萃取法筹建核燃料后处理厂，制造原子弹原料钚。

文化大革命期间，徐光宪由于海外学习和工作的经历，受到了排挤和迫害，1969年底，被迫离开技术物理系，到江西农场劳动。但他没有放弃研究工作，曾用一段时间潜心研究化学中的自然辩证法。

文革后期，从1972年开始，徐光宪由江西农场回化学系，又转向稀土分离和萃取方面的研究，并很快获得突破，于1975年提出了稀土串级萃取理论。

1976年6-7月间，依照有色冶金研究总院的请求，徐光宪在上海耀龙化工厂主办了一期串级萃取讨论班。

1980年12月，当选为中国科学院学部委员（后改称院士）。

1983年11月，加入中国共产党。

1986年2月，国家自然科学基金委员会成立，任化学学部主任。

1989年4月，国家计委批准徐光宪在北京大学筹建稀土材料化学与应用国家重点实验室，其担任首任主任，后使该实验室成为中国稀土基础研究和应用研究的重要基地；同年9月，参加在澳大利亚召开的第三届亚洲化学大会，并当选为亚洲化学会主席。

1991年，被选为亚洲化学联合会主席；同年5月，任在京召开第二届国际稀土会议副主席，兼程序委员会主席，作大会学术报告；同年6月，任第三届国家自然科学奖励委员会委员；同年8月，任在京召开第四届亚洲化学大会主席，受到江泽民主席的接见。

1994年1月，应台湾工业研究院院长邀请访问台湾新竹，作稀土分离化学学术报告；应台湾“中央研究院”院长邀请访问台北，作原子价新概念的学术报告；同年，徐光宪与高小霞这对院士伉俪荣获首届“中华蓝宝石婚佳侣奖”。

1995年，受聘任东北大学名誉教授。

1996年4月7日，与高小霞应邀参加交通大学100周年纪念及交大院士纪念馆开幕剪彩。

2009年1月9日，获得2008年度国家最高科学技术奖。

2015年4月28日上午，徐光宪院士不幸逝世，享年95岁。

科研成果

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。

20世纪50年代，徐光宪提出了配合物平衡的吸附理论；60年代，他改进和提出了几种测量萃取常数的方法；70年代，提出最优化串级萃取设计方案，建立了新的串级萃取理论；80年代，提出原子价的新定义及其量子化学定义，并首次合成了一系列有特殊结构和性能的四核双氧基稀土配合物。他发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律，提出了适于稀土溶剂萃取分离的串级萃取理论，可以“一步放大”，直接应用于生产实际，引导稀土分离技术的全面革新，促进了中国从稀土资源大国向高纯稀土生产大国的飞跃。 [11] 

发展串级萃取理论并用于稀土工业生产

1971年底，徐光宪返回北京大学化学系工作。当时化学系在搞稀土元素的分离提纯。他认为，萃取法用于稀土分离提纯是大有可为的，于是他积极参加这项工作，运用过去在络合物平衡和萃取化学基础研究中得到的成果和积累 的经验，很快就对稀土萃取分离工艺做出了突破性的改进。

镨钕分离是稀土元素分离中的难点，当时又是一项急需完成的军工任务。他通过选择萃取剂和络合剂，配 成季铵盐——DTPA“推拉”体系，使镨钕分离系数从一般萃取体系的1.4—1.5高到4以上，这是当时国际上最高的数值。但这类体系直接用于工业生产有困难。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去，因为无法实现串级萃取过程。当时国际上流行的串级萃取理论是L．阿尔德斯（Alders）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的基本假定：“在串级过程中萃取比保 持恒定”，在稀土推拉体系串级萃取过程中是不成立的。于是他精心设计出一套化学操作流程，并导出与此相应的一套串级萃取理论公式，在此基础上设计出一种回流串级萃取新工艺。

1974年9月，他亲赴包头稀土三厂参加这一新工艺流程用于分离包头轻稀土的工业规模试验，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设计的设计原则和方法，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。这些原则和方法用于实际生产，大大简化了工艺参数设计的过程，减少了化工试验的消耗；特别是能适应原料和设备不同的工厂，因而能普遍使用。他和李标国、严纯华等共同研究成功的“稀土萃取分离工艺的一步放大”技术，是在深入研究和揭示串级萃取过 程基本规律的基础上，以计算机模拟代替传统的串级萃取小型试验，实现了不经过小试、扩试，一步放大到工业生产规模，大大缩短了新工艺设计到生产的周期，使中国稀土分离技术达到国际先进水平。 [10] 

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。 [12] 

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。 [12] 

人才培养

徐光宪他不仅培养了博士生和硕士生近百人，还为中国稀土产业界培养了大批工程技术人员。他的学生中有三位院士，一位长江学者，分别是量子化学领域的黎乐民院士，稀土配位化学和光电功能材料方面的黄春辉院士，分子磁体领域的高松院士，重稀土萃取领域的长江学者严纯华教授。

徐光宪重视教学工作，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。 [15] 

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。20世纪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，中国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。 [16] 

重视教材建设

徐光宪很重视教材建设工作，认为一本好的教材对学生的学习有很大帮助。

20世纪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。

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》。《物质结构》一书，内容丰富，安排得当，条理清楚，概念表述准确、深刻，有关化

学键理论的两章写得尤为精采，因此深受教师和学生的欢迎，成为在全国使用多年的教材，曾先后五次再版，发行了十余万册，在物质结构课的教学中发挥了重要作用，1988年1月获得国家教委颁发的 “高等学校优秀教材特等奖”。该书还在香港被翻印，受到港台读者的欢迎。

20世纪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。 [11]