徐光憲

徐光憲

徐光憲,1920年11月7日出生,浙江上虞人,中國科學院院士、中國稀土之父、著名物理化學家、無機化學家。于2015年4月28日上午去世,享年95歲。

1991年被選為亞洲化學聯合會主席。現任北京大學化學系教授、博士生導師、中國科學家協會會長。歷任北京大學原子能系(後改為技術物理系)副主任、稀土化學研究中心主任,國家自然科學基金委員會化學科學部主任,第二十二屆中國化學學會理事長,中國稀土學會名譽理事長,全國人大代表,全國政協委員等職。著作有《物質結構》、《稀土的溶劑萃取》等。

2008年度國家最高科學技術獎得主。

  • 中文名
    徐光憲
  • 國籍
    中國
  • 民族
    漢族
  • 出生地
    浙江省紹興上虞市
  • 出生日期
    1920年11月7日(庚申年)
  • 逝世日期
    2015年4月28日
  • 職業
    教授
  • 畢業院校
    交通大學
  • 主要成就
    “稀土之父”何梁何利基金科學與技術進步獎中國科學院院士中國化學學會理事長中國稀土學會副理事長國家自然科學基金委化學部主任
  • 代表作品
    著作有《物質結構》、《稀土的溶劑萃取》等。
  • 享年
    95歲

人物生平

早年經歷

1920年(中華民國九年)11月7日,徐光憲出生于浙江省上虞縣(今紹興市上虞區),兄妹7人中徐光憲最小,父親徐宜況畢業于政法大學,在一所律師樓任職。

徐光憲徐光憲

在上學之前,身為律師的父親徐宜況已經開始用中國古代數學命題-"雞兔同籠"以及中國國粹圍棋來培養徐光憲的邏輯思維能力,使小光憲對下圍棋產生了興趣。

中學時期,徐光憲就讀于紹興稽山中學,曾獲浙江省數理化競賽優勝獎;此外,還曾受到過任教于上虞春暉中學夏丏尊、朱自清、朱光潛、豐子愷、李叔同(弘一法師)等著名前輩的熏陶。

1936年(中華民國二十五年)9月,僅上了一年高中的徐光憲轉入浙江大學附屬杭州高級職業學校土木科就讀。

1937年(中華民國二十六年),日本侵華戰爭爆發,杭州淪陷,徐光憲轉學至寧波高級工業職業學校(浙江工業大學前身)。

1939年(中華民國二十八年),畢業于寧波高級工業職業學校;畢業後,徐光憲和另7名同學被錄取至"敘昆鐵路"當練習工程員,沒想到領隊中途攜大家的差旅費潛逃,身無分文的徐光憲隻好去投靠在上海做中學教員的大哥;同年考入大同大學理學院化學系。

徐光憲年輕時期徐光憲年輕時期

1940年(中華民國二十九年),徐光憲因為住在當時法租界的一個煤球廠裏,而大同大學在英租界,所以改考入借法租界震旦大學上課的交通大學(今上海交通大學西安交通大學)。

1944年(中華民國三十三年)7月,畢業于交通大學化學系,並獲理學學士學位;畢業後,在上海寶華化學廠任技師。

1946年(中華民國三十五年)1月,徐光憲又回到交通大學擔任化學系顧翼東教授的助教;同年4月18日,徐光憲與大自己1歲的交大同班同學高小霞在上海國際飯店結為伉儷。

留學之路

1948年(中華民國三十七年)1月,徐光憲考取自費公派赴美國留學生,進入了美國的聖路易斯華盛頓大學化工系讀研究生。但一學期下來,遲遲拿不到助教資格,這樣將導致他沒有生活著落。急切之下,他輾轉聯系到在美國哥倫比亞大學的中國留學生唐敖慶,經唐敖慶推薦轉入哥倫比亞大學學習。徐光憲在哥倫比亞大學因成績優秀而很快獲得助教職位,解除了生活上的後顧之憂。他用一年時間就獲得了碩士學位,開始攻讀博士學位。

童年時期的徐光憲(右二)童年時期的徐光憲(右二)

1950年7月,因成績優異,徐光憲被推薦加入美國菲拉姆達阿珀西龍榮譽化學會(Phi LamdaUpsilon)。

1951年3月,徐光憲完成了題為《旋光的量子化學理論》博士論文,獲美國哥倫比亞大學物理化學博士學位,並被選為美國西格瑪克塞(Sigma Xi)榮譽科學會會員。

其導師貝克曼(C.D. Beckmaan)看好徐光憲的學術潛質曾挽留他留在美國繼續從事科學研究,並推薦他去芝加哥大學馬利肯(R.S.Mulliken)教授處做博士後研究。當時徐光憲的妻子高小霞正在攻讀博士學位,若徐光憲去馬利肯教授處從事研究工作,不但自己可以獲得好的科研環境,而且也為高小霞創造良好的攻讀學位的條件。

當時朝鮮戰爭已經爆發,中美關系異常緊張,徐光憲和高小霞均感到祖國更需要自己,高小霞毅然中斷攻讀學位,徐光憲放棄即將到手的工作,夫妻倆人借華僑回國省親的名義,于1951年4月15日與夫人高小霞離開舊金山,乘船回到中國。

回國發展

1951年5月,徐光憲經先期回國的唐敖慶推薦,受聘于北京大學化學系擔任副教授,同時還兼任燕京大學化學系副教授,開始著手培養量子化學和絡合物化學方面的研究生。

1952年9月,教育部對全國高等院校進行調整時,徐光憲和高小霞很幸運未被調整,繼續留在北京大學任教;9月10日,加入中國民主同盟。

1954年暑期,徐光憲與唐敖慶、盧嘉錫、吳征鎧等人在北京主辦了物質結構講習班,為全國高校培養了一批理論化學方面的教師。

1957年9月,由于國防和學科建設的雙重需要,徐光憲被任命為北京大學技術物理系副主任兼核燃料化學教研室主任,開始從事核燃料萃取化學研究。

徐光憲 院士徐光憲 院士

1961年,由于研究和教學工作成績卓著,徐光憲晉升為教授。

1964年8月,參加二機部在青島燕兒島召開的極密會議,會議決定摒棄蘇聯提供的沉淀法,以中國自行研究的、先進的萃取法籌建核燃料後處理廠,製造核子彈原料鈈。

文化大革命期間,徐光憲由于海外學習和工作的經歷,受到了排擠和迫害,1969年底,被迫離開技術物理系,到江西農場勞動。但他沒有放棄研究工作,曾用一段時間潛心研究化學中的自然辯證法。

文革後期,從1972年開始,徐光憲由江西農場回化學系,又轉向稀土分離和萃取方面的研究,並很快獲得突破,于1975年提出了稀土串級萃取理論。

1976年6-7月間,依照有色冶金研究總院的請求,徐光憲在上海耀龍化工廠主辦了一期串級萃取討論班。

1980年12月,當選為中國科學院學部委員(後改稱院士)。

1983年11月,加入中國共產黨。

1986年2月,國家自然科學基金委員會成立,任化學學部主任。

1989年4月,國家計委批準徐光憲在北京大學籌建稀土材料化學與套用國家重點實驗室,其擔任首任主任,後使該實驗室成為中國稀土基礎研究和套用研究的重要基地;同年9月,參加在澳大利亞召開的第三屆亞洲化學大會,並當選為亞洲化學會主席。

1991年,被選為亞洲化學聯合會主席;同年5月,任在京召開第二屆國際稀土會議副主席,兼程式委員會主席,作大會學術報告;同年6月,任第三屆國家自然科學獎勵委員會委員;同年8月,任在京召開第四屆亞洲化學大會主席,受到江澤民主席的接見。

徐光憲與夫人高小霞徐光憲與夫人高小霞

1994年1月,應台灣工業研究院院長邀請訪問台灣新竹,作稀土分離化學學術報告;應台灣"中央研究院"院長邀請訪問台北,作原子價新概念的學術報告;同年,徐光憲與高小霞這對院士伉儷榮獲首屆"中華藍寶石婚佳侶獎"。

1995年,受聘任東北大學名譽教授。

1996年4月7日,與高小霞應邀參加交通大學100周年紀念及交大院士紀念館開幕剪彩。

2009年1月9日,獲得2008年度國家最高科學技術獎

2015年4月28日上午,徐光憲院士不幸逝世,享年95歲。

主要成就

科研成果

徐光憲結合國家建設需要,堅持理論與實踐相結合的研究方向,在量子化學、配位化學、萃取化學、稀土化學、化學鍵理論和串級萃取理論等領域,取得了顯著成就。

20世紀50年代,徐光憲提出了配合物平衡的吸附理論;60年代,他改進和提出了幾種測量萃取常數的方法;70年代,提出最最佳化串級萃取設計方案,建立了新的串級萃取理論;80年代,提出原子價的新定義及其量子化學定義,並首次合成了一系列有特殊結構和性能的四核雙氧基稀土配合物。他發現了稀土溶劑萃取體系具有"恆定混合萃取比"基本規律,提出了適于稀土溶劑萃取分離的串級萃取理論,可以"一步放大",直接套用于生產實際,引導稀土分離技術的全面革新,促進了中國從稀土資源大國向高純稀土生產大國的飛躍。

  • 發展串級萃取理論並用于稀土工業生產

1971年底,徐光憲返回北京大學化學系工作。當時化學系在搞稀土元素的分離提純。他認為,萃取法用于稀土分離提純是大有可為的,于是他積極參加這項工作,運用過去在絡合物平衡和萃取化學基礎研究中得到的成果和積累 的經驗,很快就對稀土萃取分離工藝做出了突破性的改進。鐠釹分離是稀土元素分離中的難點,當時又是一項急需完成的軍工任務。他通過選擇萃取劑和絡合劑,配 成季銨鹽--DTPA"推拉"體系,使鐠釹分離系數從一般萃取體系的1.4-1.5高到4以上,這是當時國際上最高的數值。但這類體系直接用于工業生產有困難。美國曾有過一個專利報道,提出用推拉體系萃取分離稀土,但從未用到實際生產中去,因為無法實現串級萃取過程。當時國際上流行的串級萃取理論是L.阿爾德斯(Alders)提出來的,徐光憲仔細分析了在串級萃取過程中絡合平衡移動的情況,發現阿爾德斯串級萃取理論的基本假定:"在串級過程中萃取比保 持恆定",在稀土推拉體系串級萃取過程中是不成立的。于是他精心設計出一套化學操作流程,並導出與此相應的一套串級萃取理論公式,在此基礎上設計出一種回流串級萃取新工藝。

徐光憲徐光憲

1974年9月,他親赴包頭稀土三廠參加這一新工藝流程用于分離包頭輕稀土的工業規模試驗,獲得成功,從而在國際上首次實現了用推拉體系高效率萃取分離稀土的工業生產。在這些工作的基礎上,他隨後陸續提出了可廣泛套用于稀土串級萃取分離流程最佳化工藝設計的設計原則和方法,極值公式,分餾萃取三出口工藝的設計原則和方法,建立了串級萃取動態過程的數學模型與計算程式,回流啓動模式等。這些原則和方法用于實際生產,大大簡化了工藝參數設計的過程,減少了化工試驗的消耗;特別是能適應原料和設備不同的工廠,因而能普遍使用。他和李標國、嚴純華等共同研究成功的"稀土萃取分離工藝的一步放大"技術,是在深入研究和揭示串級萃取過 程基本規律的基礎上,以電腦模擬代替傳統的串級萃取小型試驗,實現了不經過小試、擴試,一步放大到工業生產規模,大大縮短了新工藝設計到生產的周期,使中國稀土分離技術達到國際先進水準。

  • 中國溶液絡合物化學研究的先行人

徐光憲對學科發展前沿的生長點很敏感,能把握國際學術發展的新動向,結合中國實際情況,及時選擇有發展前途的研究領域和課題。1951年,他回國初期仍在繼續從事量子化學研究。當時,國際上對溶液中絡合物平衡的研究正在興起,他敏銳地感覺到這將發展成為無機化學的重要分支,中國國內也有條件做這方面的工作。于是他迅速抓住這一時機,率先在中國國內開展溶液中絡合過程物理化學的研究。首先是測定溶液中的絡合物平衡常數。他通過改進儀器設備,提高了測量精度,同時改進實驗資料的處理方法,因而能從測定結果得出更多的信息,加上用新的實驗資料處理方法,得到的結果就更多和更精確,對弱絡合體系也可給出較準確的分級絡合常數。他在絡合平衡常數測定方面的工作迅速達到國際先進水準,也帶動了中國國內有關研究工作的開展。他根據絡合平衡與吸附平衡的相似性提出絡合物平衡的吸附理論,可以簡便地描述溶 液中弱絡合物平衡過程。這一時期的工作成果對他後來成功地開展核燃料萃取化學和稀土化學研究有很大幫助。

徐光憲徐光憲

20世紀70年代以來,他註意到生物無機化學的興趣,立即意識到研究生物分子配體絡合物的重要意義。他鼓勵、支持和指導科研組的同志積極開展這方面的工作,例如研究膽結石的生成機理,稀土羊毛染色機理,抗癌葯物分子對金屬離子的絡合作用等。80年代以來,他在固體絡合物的合成、結構測定和譜學研究等方面,指導助手和學生做了大量工作,特別是在稀土元素的多核、異核絡合物方面,例如在國際上首次合成了具有特殊結構和性能的一系列四核稀土雙氧絡合物,引起同行的重視。

  • 探尋物質結構與性能的關系

20世紀70年代初以來,金屬有機化合物化學和原子簇化學迅速發展,有大量新化合物被合成出來,它們的結構及性質的研究也隨之發展,因而金屬有機化合物和原子簇化合物的結構規律成為眾多學者關心的問題。徐光憲通過總結大量實驗資料和已有的各種理論,提出了一個更普遍的,同時適用于金屬有機化合物、原子簇化合物和一般分子的結構規則,取名為(nxcπ)格式。與此相關,還提出了原子共價的新定義。利用(nxcπ)結構規則,隻要根據分子結構式即可估計分子的穩定性,從而可以預測可能存在的新化合物。這一結構規則和定義,已經通過了大量實驗結果和量子化學計算結果的檢驗,顯示出正確性與廣泛適用性。

從20世紀70年代末開始,徐光憲主持開展了對稀土量子化學和稀土化合物結構規律性的研究。在建立適用于稀土元素電子結構研究的方法和計算程式的基礎上,他對不同類型的稀土化合物進行了系統的量子化學計算,結合(nxcπ)結構規則和共價的新定義,對其成鍵情況進行分析。研究結果表明,稀土化合物並不總是離子性的,在金屬有機化合物中存在的是帶有離子性的共價鍵,而在很多無機化合物中存在帶有很大共價成分的離子鍵。共價鍵主要通過其5d軌道生成,4f軌道貢獻相當小,因此稀土的簇合物和金屬有機化合物服從推廣的十八電子規律。

著作論文

徐光憲共發表期刊論文560餘篇,論文被他人正面引用2200餘次,出版有10本教科書及專著,包括《物質結構》和《量子化學》等許多重要教材。其中《物質結構》自1959年出版以來,已經修訂再版印刷了20餘萬冊,是化學領域重要的教學參考書。

  • 著作

《物質結構講義》(徐光憲編,暑期綜合大學教學研究座談會,1954)

《》(徐光憲著,高等教育出版社,1959年12月)

《物質結構》《物質結構》

《物質結構》(徐光憲著,人民教育出版社,1961)

《物質結構簡明教程》(徐光憲編著,高等教育出版社 1965)

《量子化學 : 基本原理和從頭計演算法》(徐光憲著/黎樂民著/王德民著,科學出版社,1980)

《萃取化學原理》(徐光憲著,上海科學技術出版社,1984)

《New Frontiers in Rare Earth Science and Applications 》(徐光憲著,科學出版社,1985年1月)

《物質結構》(徐光憲編/王祥雲編,高等教育出版社,1987)

《稀土的溶劑萃取》(徐光憲著,科學出版社,1987)

《物質結構》(徐光憲/王祥雲合著,高等教育出版社,1987 )

《徐光憲教授學術論文選集》(徐光憲著,北京大學化學系稀土化學研究中心,1990)

《徐光憲論文選集》(徐光憲著,北京工業大學出版社,1995)

《北京大學一九五五-一九五六學年科學討論會,化學分會論文》(徐光憲著,北京大學出版社,1995)

《稀土》(徐光憲主編,冶金工業出版社,1995)

《神奇之土:稀土科學基礎研究》(徐光憲主編,湖南科學技術出版社,1995)

《徐光憲文集》(徐光憲著,北京大學出版社,2000)

  • 論文

《旋光的量子化學理論》(1951年)

《超越化學前沿的探索-與信息科學交叉的新園地》(2005年5月)

人才培養

徐光憲他不僅培養了博士生和碩士生近百人,還為中國稀土產業界培養了大批工程技術人員。他的學生中有三位院士,一位長江學者,分別是量子化學領域的黎樂民院士,稀土配位化學和光電功能材料方面的黃春輝院士,分子磁體領域的高松院士,重稀土萃取領域的長江學者嚴純華教授。

教學建設

  • 重視教學工作

徐光憲重視教學工作,認為必須讓學生牢固掌握科學基本理論和基礎知識,為將來獻身祖國科技事業打下堅實的基礎。

1951年,在北京大學化學系講授物理化學課,同時在燕京大學化學系為研究生開設量子化學課。院系調整後在北京大學開出《物質結構》新課程,並擔任了1954年的物質結構暑期進修班的講課。

徐光憲 院士徐光憲 院士

1957年,國家要求北京大學迅速培養原子能科學技術方面的人材。徐光憲當時雖對原子能化學並不熟悉,但在被任命為這項工作的負責人之一以後,日夜備課,充分準備,于兩個月後就講授放射化學、原子核物理導論等課程。他很註意讓青年教師、研究生及時掌握學科最新成就,站到學科發展最前沿。20世紀50年代末期,國際上配位場理論在無機化學中的套用迅速擴展,萃取化學研究剛剛開始,他及時在技術物理系給青年教師和研究生開設了配位場理論和萃取機理等課程。打倒"四人幫" 以後,中國國內恢復了對基礎研究的重視。當時,量子化學經過十多年的迅速發展,在化學各分支學科得到廣泛套用,並已滲透到與化學相關的其他學科領域內,他抓住時機開設了量子化學、分子光譜、高等無機化學等課程,直到1986年他還親臨教學第一線。他講課內容豐富,註意啓發學生深入到物質變化的微觀層次運用基本規律分析復雜紛繁的化學現象,以求深刻理解這些現象的微觀本質及它們之間的內在聯系,進而能預見一些新現象。

  • 重視教材建設

徐光憲很重視教材建設工作,認為一本好的教材對學生的學習有很大幫助。

20世紀50年代,他根據自己在北京大學幾年中使用的物質結構講義,加以修改補充,精心整理,編寫成《物質結構》一書,于1959年由高等教育出版社出版,並由高教部規定為全國統編教材。

1965年,為了適應工科、師範類院校的教學需要,他又編寫了一本《物質結構簡明教程》。《物質結構》一書,內容豐富,安排得當,條理清楚,概念表述準確、深刻,有關化學鍵理論的兩章寫得尤為精採,因此深受教師和學生的歡迎,成為在全國使用多年的教材,曾先後五次再版,發行了十餘萬冊,在物質結構課的教學中發揮了重要作用,1988年1月獲得國家教委頒發的 "高等學校優秀教材特等獎"。該書還在香港被翻印,受到港台讀者的歡迎。

徐光憲與家人徐光憲與家人

20世紀80年代初,他根據物質結構學科發展的情況,在王祥雲協助下對原書進行了修改補充,于1987年由高等教育出版社出了修訂版,很受讀者歡迎。

1978年,徐光憲在給研究生開設量子化學課時,針對化學系大學部生數學、物理基礎較薄弱的情 況,和黎樂民等合作編寫了一部研究生用的量子化學教材《量子化學基本原理和從頭計演算法》(上、中、下二冊),分別于1980、1985、1989年由科學出版社出版。這部教材內容比較豐富,能較全面地反映出這一學科發展的現狀,在基本原理的敘述和公式推導方面又相當詳細,較易為數學、物理基礎較薄弱的讀者理解,因而得到讀者的好評。

此外,他還在《化學通報》等雜志上發表過不少教學經驗交流或專題講座性質的文章,也使很多教師和學生讀後受益不淺。

獲獎記錄

所獲獎項

序號獲獎情況獲獎年份獲獎原因
1全國科學大會獎1978年3月稀土萃取研究
2國家教委科技進步一等獎1985年串級萃取理論及其在稀土和金川鈷鎳分離中的套用
3國家自然科學三等獎1987年串級萃取理論及其套用
4國家教委科技進步二等獎1988年輕稀土三出口萃取分離工藝理論設計及其工業實踐
5國家教委科技進步二等獎1988年"色素型膽結石的組成、結構及生成機理的研究"項目
6全國高等學校優秀教材特等獎1988年1月《物質結構》教材
7冶金部科技進步二等獎1989年
8全國優秀科技圖書一等獎1990年10月《稀土溶劑萃取》
9國家自然科學二等獎1990年10月"套用量子化學"科研成果
10廣東省科技進步一等獎1990年
11國家科技進步三等獎1991年11月"稀土萃取分離工藝的一步放大"科研成果
12北京大學首屆自然科學研究突出貢獻獎1994年9月
13首屆何梁何利基金科學與技術進步獎1995年1月
14何梁何利基金"科學與技術成就獎"2006年
15北京大學首屆蔡元培獎2006年12月
162008年度國家最高科學技術獎2009年1月
參考資料:

榮譽稱號

美國Phi Lambda Upsilon榮譽化學會會員,接受金鑰匙一枚(1949年2月)

美國Sigma Xi 榮譽科學會會員,接受金鑰匙一枚(1950年10月)

國家教委和國家科委授予全國高等學校先進科技工作者稱號。(1990年12月)

社會任職

  • 學術機構任職

1980年12月,第一屆中國稀土學會副理事長,兼任稀土化學和濕法冶金專業委員會主任

1981年,中國大百科全書化學編委會物理化學副主編和無機化學副主編

1981年4月,《高等學校化學學報》副主編

徐光憲徐光憲

1982年1月,《國際量子化學》雜志顧問編委

1983年,《中國稀土學報》主編

1984年12月,《科學通報》副主編

1985年,《中國科學》副主編

1985年1月,《無機化學學報》副主編

1985年1月-1987年,北京大學學報(自然科學版)主編

1986年4月,中國化學會第22屆理事會理事長

1989年,亞洲化學學會聯合會主席

1991年,國際鑭系和錒系研究(Lanthanides and Actinides Research)顧問編委

1991年4月,山東大學化學系兼職教授

1993年7月,浙江大學化學系兼職教授

1993年9月,中國科學技術大學兼職教授

1998年10月9日,中國稀土學會名譽副事長

  • 黨政機構任職

1964年12月,第三屆全國人民代表大會代表

徐光憲徐光憲

1977年11月,第七屆北京市人大代表

1978年2月,第五屆全國政協委員

1983年6月,第六屆全國政協委員

1988年3月,第七屆全國政協委員

人物評價

桃李滿天下,師德傳四方。(國學大師季羨林評)

徐光憲教授已在我國化學界辛勤耕耘了50多年,為我國化學教育事業的發展和科學研究水準的提高作出了突出貢獻。我們要學習他勤奮務實、勇于創新的科學作風,以及嚴格要求自己,寬以待人的崇高品格。(中國科學院院士、北京大學原校長陳佳洱評)

幾十年來,先生為適應國家需要,四次變更科研方向,每次都能看準前沿,迅速取得累累碩果,一方面是由于他有為祖國科研事業作出貢獻的強大精神驅動力,另一方面也由于他具有廣博深厚的學科基礎。(中國科學院院士、徐光憲學生黎樂民評)

科學家中有兩種人,一種是"工匠",還有一種是"大師"。前者的目光局限在具體的研究中,而後者則研究科學的哲學層面。徐先生則已經達到了後者的境界。(中國科學院院士、徐光憲學生嚴純華評)

生如夏花之燦爛,逝如秋葉之靜美,校友徐光憲先生傾其一生,造就了一個關于稀土的"中國傳奇"。斯人已去,精神長存。徐老刻苦求索,永不言棄,為我們樹立了榜樣,他的高尚情操和可貴品質必將砥礪一代又一代稽中人奮發向上,不斷前行。(徐光憲母校稽山中學校長朱雯評)

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