师道如稀土:追忆北京大学李标国教授的科技报国路

创建时间:2025-06-15 13:36





师道如稀土:追忆北京大学李标国教授的科技报国路

 

在稀土分离领域,北京大学化学与分子工程学院的李标国教授(1937-2011)是一个绕不开的名字。作为徐光宪院士团队的核心成员,他毕生致力于稀土分离理论与技术的创新,推动中国从稀土资源大国迈向稀土科技强国。他不仅是串级萃取理论的核心研究者,更是三出口工艺回流启动模式的开拓者,他的研究成果作为串级萃取理论体系的关键组成部分,彻底改写了全球稀土分离工业的格局。

一、理论开拓:串级萃取理论的开创性贡献

徐光宪院士团队骨干成员(图片最下方为李标国教授)

20世纪70年代,面对中国稀土分离技术落后、高端材料受制于人的困境,李标国作为徐光宪院士团队的重要骨干,开启了对串级萃取理论的系统性攻关。继徐光宪先生提出的串级萃取理论III”后,1980年,串级萃取理论III——逆流萃取动态平衡的数学模型串级萃取理论IVV”等论文相继发表。1986年,李标国等发表的里程碑式论文串级萃取理论Ⅷ——两组分串级萃取体系回流过程的研究,提出恒定混合萃取比体系串级萃取分离的回流启动模式。该理论通过全回流和单回流启动的定量模拟计算,解决了分离系数小、产品纯度要求高、原料中组成比相差大的串级萃取体系启动运行难题,采用回流启动可以有效缩短这些体系达到稳态的时间,并基本避免常规启动产生的不合格产品。这一突破使稀土分离工艺设计从经验试错走向科学计算,为后续工业放大奠定了数学基础。1993年,李标国等在稀土萃取分离工艺研究新进展中进一步系统总结了包括三出口工艺、料液浓缩技术等五大创新方向,拓展和完善了稀土分离理论体系,为理论应用于实际生产奠定了基础。其中,他参与发明的分离生产多种纯度规格稀土的工艺,通过在多组分三出口工艺基础上建立两组分三出口工艺设计方法,实现了在一套分离工艺中同时获得多种规格产品,大幅提升了生产效率和经济效益。

二、工业变革:从实验室到产业化的跨越

李标国深谙科研必须服务于国家需求。他们将主导的理论创新迅速转化为生产力,推动中国稀土分离工业实现了三大跨越:

工艺高效化:当时传统工艺每段仅能获得一种纯产品,而三出口工艺可同时提取两种纯产品和一种富集物。以中钇富铕矿分离为例,根据不同矿型和产品结构,新工艺使设备投资降低5~50%,酸碱消耗显著下降。

设计软件化:开发稀土分离计算机一步放大技术和专家系统,实现工艺参数快速精准设计。严纯华院士回忆道:过去需数月试验的工艺,如今通过仿真计算数小时即可完成

流程集约化:将稀土皂化、稀土洗涤等工艺集成,大幅提高萃取设备的产能。其团队研发的有机相连续皂化技术简化流程,降低能耗30%以上。

李标国教授在试验车间

这些创新使中国稀土分离成本显著降低,竞争力显著增强,多种荧光级产品纯度跃升至99.999%5N级),支撑了高性能信息领域关键材料的国产化和国际化。今天,中国作为全球稀土产量和高端材料产能的主要承担者,李标国对此功不可没。正因为如此,他赢得了包括亚洲化学会科技成就奖、国家自然科学奖和科技进步奖等多项国内外重要学术奖项。

三、师者本色:育才树人的稀土精神

作为北京大学化学系教授,李标国培养了一批领军学者,他常以科学研究是在黑暗的未知世界中发现星星点点的机会激励学生,其门下几十位弟子都已成为稀土分离、材料、催化、环保等领域的学科带头人,中国科学院院士严纯华、高松便是其中的杰出代表。在严纯华攻读博士期间,李标国引导其发现稀土串级萃取中中间组份异常积累现象,并敏锐指出:这在稀土分离中可能是普遍规律。这一指导最终催生出全新多组分分离工艺,使中国稀土技术领先世界。严纯华深情回忆导师的言传身教:李老师为师、为长,不仅授业,更在育人。他自正其身,通过言传身教,把爱国敬业、无私奉献、淡泊名利的优良传统和科学严谨、勇于创新、平等开放的治学态度传递给了我们。

李标国教授的夫人彭崇慧老师是一位著名的分析化学基础课教授。彭老师非常热心,除了学习工作,两位老师在生活上会给予大家无微不至关怀彭老师把李老师的学生当成自己孩子,非常理解学生们离家或在外出差不易,经常邀请学生到家改善伙食,拿手的四川凉面、酒酿圆子等四川小吃迄今仍为大家津津乐道,是许多同学的美好回忆。出差在外的老师同学,谁家里有点困难,两位老师都非常热心地帮助帮衬,解决大家的后顾之忧,让人非常暖心。

四、学术传承:从分离科学到绿色革命

李标国自1992年在稀土分离企业出差期间突发心血管疾病,但他仍心系稀土分离基础科学研究和技术的产业化应用每当他的学生取得成绩时,即便后来已重病在身,李标国每次都会给予鼓励,并叮嘱弟子在荣誉面前保持淡泊之心。这种谦逊品格恰似稀土元素——虽深藏于泥土,却点亮现代科技。今天,中国稀土产业已成为大国博弈的科技焦点,从传统产业到高科技及战略新兴产业,无不凝聚着李标国的智慧结晶及贡献。

李老师的接力棒交到严纯华、高松、廖春生手里,稀土串级萃取理论仍在深化升级,产业化实践仍在拓展延伸,稀土功能材料研究正在深化,学生们牢记徐光宪、李标国老师的嘱咐,正在为高效、绿色、智能化稀土生产理论和技术的发展,为稀土功能材料和器件的探索,祖国的稀土事业奋力拼搏

斯人已逝,精神永存。李标国教授用一生诠释了立足基础应用,着眼国家需求,把论文写在祖国大地上的信念。他上承徐光宪先生开创的理论基础,躬身投入科技前沿和国家需求,后继学生培养和传承,他参与研究的串级萃取理论被载入教科书,工艺革新仍运行在工厂车间,他的治学精神更滋养着一代又一代后辈科学家。

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