【科學故事會】稀土，藏在石頭里的“工業(yè)味精”

你知道嗎，小到手機、電視，大到飛機、導彈，它們身體里都藏著一位神秘的“魔法師”。只要缺少它，它們立刻就會“失靈”。這位魔法師的名字，就叫“稀土”。

稀土不“稀”，也不是“土”

如果你以為稀土是一種“稀有的泥土”，那可就上當了。它其實是17種金屬元素的總稱。

稀土：包括鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔等17種金屬元素。

為什么叫它們“稀土”呢？這里有一段浪漫的誤會。兩百多年前，科學家從當時一種很少見的礦石中，提取出了一種金屬氧化物。它既不溶于水，看起來又像泥土。科學家們認為，這是稀有礦石中的特殊土壤啊！于是就有了這個名字。

但其實，稀土并不算“稀有”。全世界的稀土儲量大概有1.2億噸，其中超過三分之一都在中國——我們是全球稀土儲量最豐富的國家！

從“白菜價”到“中國沖擊”

稀土有個很顯著的特點，喜歡“抱團”，不僅自己17個兄弟姐妹喜歡抱團，還喜歡跟其他金屬元素，像鐵、鈾、釷等混在一起。

作為一個混合物，稀土是沒什么用的。只有分離開，才能顯出本事來。但精準、高效分離稀土的技術，是極難的。以前，我們不懂怎么分離它們，只能把混在一起的稀土礦石，像賣白菜一樣廉價地賣給國外。等別人分離出高純度的稀土產(chǎn)品后，我們再花天價買回來。這不僅不劃算，還浪費了寶貴的資源。

改變這一局面的人，是著名的物理化學家徐光憲院士。他深知，不能把祖國的寶藏就這樣白白浪費，一定要研發(fā)出中國人自己的稀土分離技術。

但難度超乎想象，因為這就像要把17瓶，甚至更多瓶混在一起的、顏色只有細微差別的顏料水徹底分開。

徐光憲院士和他的團隊，經(jīng)過無數(shù)次艱苦的實驗，最終創(chuàng)立了具有普適性的“串級萃取理論”，并引導稀土分離技術全面革新。通過這項技術，能得到純度高達99%的單一稀土元素。

因此，徐光憲被譽為“中國稀土之父”，而“串級萃取理論”讓中國真正從“稀土資源大國”一躍成為“稀土技術強國”。它被外國專家驚嘆為“中國沖擊”，徹底改變了世界稀土的格局。

正是因為掌握了這套神奇的“分離魔法”，今天我們才能理直氣壯地說，稀土是我們的“殺手锏”和“王炸”。

稀土是現(xiàn)代工業(yè)的“味精”

你有沒有發(fā)現(xiàn)，一道菜撒上一點點味精，整道菜的鮮味就提上來了。在現(xiàn)代工業(yè)中，稀土就是這樣的“點睛之筆”——用得很少，但沒有它，很多產(chǎn)品就“不香”了，甚至很多高科技產(chǎn)品就“玩不轉(zhuǎn)”了。

稀土家族的這17個兄弟姐妹，都各懷絕技，在許多地方大顯神通。

釹，當它和鐵、硼結(jié)合成釹鐵硼，就是目前磁性最強的永磁材料。有了它，手機的震動馬達可以做得極小，電動車的電動機可以又輕又省電。而一個機器人的手掌，之所以能靈活地做出各種精細動作，正是因為里面藏著許多個用釹鐵硼制造的小型馬達。

鈰和釔，可以被稱為“光明使者”，它們被用在光學玻璃的制造中，能讓玻璃變得更加耐輻射，也更加透明，在高級相機鏡頭、顯微鏡、無人機攝像鏡頭等上面，都用得上。

鉺，是激光技術的重要原材料。

鑭，是夜視鏡的制造原料……

可以說，從日常生活到頂尖科技，稀土這位“魔法師”幾乎無處不在。

稀土與國家安全

稀土不僅是一種礦產(chǎn)資源，更是一種關乎國家安全的戰(zhàn)略資源。

你知道“阿利·伯克”驅(qū)逐艦嗎？你聽過“弗吉尼亞”核潛艇嗎？

一艘“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦，需要用到2.4噸稀土；造一艘“弗吉尼亞”級核潛艇，更需要4.2噸稀土！可見，沒有稀土，許多先進的戰(zhàn)機、導彈、雷達的性能都會大打折扣。

所以，稀土還是大國博弈中的一張“王牌”。

從一塊樸素的礦石，到點亮現(xiàn)代科技的“魔法元素”，稀土的變身充滿了科學的智慧與國家的遠見。

徐光憲院士等科學家的卓越貢獻，讓中國不僅擁有資源，更掌握了核心技術，使稀土成為支撐現(xiàn)代工業(yè)與國防安全的關鍵力量。隨著科技不斷發(fā)展，稀土的價值將進一步提升，而中國在這一領域的領先地位，也將為全球產(chǎn)業(yè)格局注入更多“中國智慧”。

文/葉軍

來源 /《科學故事會》2026年1-2月刊

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編輯：林玲玲

審定：鄒　貞

審定：陳　玲