“稀”心畢力
——稀土資源利用國家重點實驗室

稀土資源利用國家重點實驗室依托中國科學院長春應用化學研究所，在1987年經科技部批準成立的“稀土化學與物理開放實驗室”的基礎上，整合相關研究力量和相關資源組建的。實驗室是科技部于2007年批準籌建的27個國家重點實驗室之一，并于2010年初通過驗收，正式步入國家重點實驗的行列。

奮斗不止 以“稀”為貴

在工業界有這樣一個比喻，如果說石油是工業的血液，那么稀土就是工業的維生素。稀土元素是我國的寶貴資源，工業儲藏量居世界首位。稀土資源的開發和綜合利用是我國的一項基本國策。

中國科學院稀土資源利用國家重點實驗室緊緊圍繞國家重大戰略需求和世界科學發展前沿，經過20余年的努力，在稀土理論、稀土功能材料、稀土分離和稀土生物學等領域取得了顯著成就，形成了在國內外具有優勢和特色的研究方向。實驗室的建立將為我國稀土資源的利用和稀土高新技術產業的可持續發展提供科學與技術支撐和人才儲備。

中國科學院長春應用化學研究所稀土資源利用國家重點實驗室

近些年，實驗室承擔國家級、省部級等各類科研項目、子課題228項，包括原國家“973”計劃項目10項，原國家“863”計劃項目7項，國家科技支撐計劃項目3項，國家自然科學基金重大/重點項目、面上和青年基金79項，國際合作項目14項，中國科學院先導專項1項，省部級項目99項。實驗室成立至今共獲得國家和部級獎勵50余項，其中包括國家自然科學獎二等獎1項、國家科學技術進步獎二等獎各1項；中國科學院科技進步獎一等獎2項、二等獎5項、三等獎9項；省部級各種科學技術獎一等獎13項。出版專著20多部。發表學術論文4100多篇。授權國家發明專利240余項。省部級鑒定成果40余項，專利實施轉化40余項。實驗室積極推進高技術成果產業化，先后組織實施了包頭稀土礦清潔冶金分離產業化，攀西礦鈰、釷、稀土分離等國家產業化示范工程，建成了年產100噸規模的稀土—鎂中間合金基地等，為我國稀土資源利用做出了令人矚目的創新貢獻，發揮了稀土在材料和資源領域的引領和示范作用。

實驗室現有固定人員60余人，其中，中國科學院院士3人，在職研究員20余人，副研究員17人，技術人員6人。國家杰出青年基金獲得者6人，中國科學院“百人計劃”獲得者11人，國家優秀青年基金獲得者2人，具有博士學位的30余人，中青年占80%以上。實驗室還有客座教授、訪問人員、博士后、研究生等流動人員近120多人。

實驗室自建立以來，一直堅持以人為本的發展理念，始終注重高水平人才引進與人才培養相結合，強調引進關鍵人才、用好現有人才、培養未來人才，使優秀人才不斷涌現，隊伍創新能力顯著提高，研究生教育持續發展，形成了科技創新與人才培養相互促進、共同發展的良好局面。從2001年至今，實驗室通過引進中國科學院“百人計劃”優秀人才和中青年學術帶頭人，有序地完成了研究隊伍的新老交替工作，形成了一支包括由實驗室著名稀土化學家倪嘉纘院士和蘇鏘院士把握學術方向，有一批老一輩的稀土專家扶持，中青年學術帶頭人和學術骨干在內的老中青相結合、結構合理、充滿活力的研究梯隊。青年科技人員思想活躍，競爭意識強，注重國際交流，有些在國內已成為該領域的知名專家、學者，而且在國際上也嶄露頭角，并被國內外同行所承認，在發表學術論文、申請發明專利等方面都做出了突出貢獻。

四大方向創新行

1.稀土化學生物學與納米生物材料

研究稀土在動物體內的分布和存在狀態，稀土與體內配體及生物活性物質等的作用機理，探討無機化合物在重要生命過程中的調控作用。稀土化合物在體溫37℃，pH=7的低離子強度下，可使B-DNA轉化為Z-DNA，并與體內RNA聚合酶類似，這一轉化過程具有可逆性。擬開展對Z-DNA的研究，故預期能獲得一批具有熒光標記能力有能選擇性與Z-DNA作用的納米稀土化合物及其他化合物，進而研究其機理，識別過程并發展新型Z-DNA探針，研究體內癌癥發展與Z-DNA的關系。針對抗癌、抗艾滋病、抗病毒及神經退行性疾病等國家重大需求開展創新藥物研究，從核酸和蛋白質兩個路線出發開展工作。進一步在分子和化學鍵水平上研究它們在調控生理過程中的分子識別、信息傳遞。為篩選和研究以蛋白質、核酸為靶子的抗癌、抗艾滋病、抗病毒及治療神經退行性疾病等藥物提供基礎科學數據。

2.稀土綠色分離化學與清潔過程

綠色分離工藝及優質原材料：

（1）進一步完善攀西氟碳鈰礦提取和分離的清潔工藝，實現高效化、高值化和清潔化的生產平臺技術；

（2）開發包頭礦釷、稀土提取、分離的環境友好新工藝；

（3）開發第三代單一稀土分離綠色新流程；

（4）開發超高純單一稀土的分離技術。

稀土分離生產的優質原料是稀土高新技術材料的源頭，以高純氟化鈰優質原材料的工業制備和應用為突破口，針對各個領域的應用需求，形成氟碳鈰礦清潔生產平臺技術并建立相關生產和應用標準。

分離技術與釷反應堆特種核能材料：通過研究釷的高效分離制備技術，為戰略資源—釷反應堆提供特種核能釷材料，為解決我國未來的能源緊缺提高可靠的原材料。

3.稀土先進功能材料

（1）基礎理論研究：研究稀土化合物復雜晶體化學鍵理論，探明鍵長、鍵角、電負性等微觀參數與宏觀性能的聯系和變化規律，研究材料的化學鍵參數，材料的尺寸變化與電子結構、化學鍵等微觀參數之間的變化規律，為材料的設計合成提供科學依據和指導。

（2）稀土發光、光放大與光存儲材料：新型高效紅、綠、藍稀土熒光粉、光放大材料和超高密度三維光存儲的研制。

（3）旋軌耦合與稀土電性材料：研究稀土化合物的能帶結構、態密度、化學鍵參數與材料結構、組分之間的定量關系；研究電荷、自旋和軌道自由度的耦合與關聯效應以及它們對磁性、金屬—絕緣體轉變的影響；利用稀土元素的重費米子的特征，研究層狀化合物畸變結構中原子的短程無序和替位缺陷對電聲子相互作用的影響，研究熱功轉換材料中電聲子的耦合與轉換，開展低維材料的合成及性能表征等方面的研究工作，開發其在熱功轉換材料方面的應用。

4.高效、綠色催化技術與材料

（1）全稀土汽車尾氣催化劑：研究具有非化學計量比復合氧化物中結構缺陷、摻雜離子的種類和價態等對其結構和性能關系的影響；以天然氣（主要是甲烷）催化燃燒、汽車尾氣污染物凈化為目標反應，結合稀土催化材料的組成、結構與催化性能的關系研究，闡明稀土催化材料結構與性能之間的構效關系。結合汽車尾氣凈化器的研究，將新型稀土催化材料應用于汽車尾氣凈化，提高其催化性能和耐燒結能力，研發出新型歐3汽車尾氣凈化器。

（2）高性能稀土橡膠催化劑：研究稀土化合物的結構、稀土催化劑的組成、稀土催化劑的配制方法對1，3-雙烯烴(丁二烯、異戊二烯)聚合反應和聚合產物結構的影響，研究稀土橡膠的結構與性能的關系，混煉配方、硫化條件和工藝對性能的影響，形成稀土催化劑的規模化制備工藝，進行稀土橡膠工程化研究和產品性能的開發，為萬噸級稀土橡膠的生產提供技術支撐。

“創新永無止境，改革未有窮期。”在中國科學院“率先行動”計劃的帶領下，中國科學院稀土資源利用國家重點實驗室將繼續瞄準科學前沿，滿足國家需求，為我國稀土事業的蓬勃發展做出更大的貢獻。