在青藏高原的辽阔土地上,柴达木盆地如同一块被时光雕琢的宝玉,镶嵌着数以百计的盐湖。在日光照射下,湖面泛着银白与淡蓝交织的光泽,盐滩如玉,卤水似镜,人们形象地称之为“高原聚宝盆”。
盐湖,并非普通的湖泊,它是亿万年前海洋退缩、大陆隆起后留下的陆地盐类矿床,是集钾、锂、镁、硼、溴、碘等数十种战略性资源于一体的天然矿产库。在我国,96%以上的钾盐、80%以上的锂资源都蕴藏在盐湖之中,盐湖资源不仅关系着国家粮食安全、能源安全,更关系着工业体系的完整与独立。可以说,盐湖安,则农业稳;盐湖兴,则能源强。
习近平总书记高度重视盐湖资源的保护与开发,多次作出重要指示:“盐湖是青海最重要的资源。要制定正确的资源战略,加强顶层设计,搞好开发利用。”从荒无人烟的戈壁盐滩,到支撑国家发展的战略基地;从一穷二白、处处受制,到自主创新、领跑世界,六十余载风雨兼程,中国科学院青海盐湖研究所的三代科研人,扎根高原、坚守戈壁,用青春、汗水乃至一生,回答了一个沉甸甸的时代命题:中国人的饭碗,必须端在自己手里;中国人的能源命脉,必须牢牢握在自己手中。
他们不追论文数量,不图奖项虚名,只以一生做好一件事的执着,在盐湖之上书写忠诚与担当。
请随中国科协之声一起,走近中国科学院青海盐湖研究所的盐湖科研团队,看三代盐湖人半世纪扎根高原戈壁,以一生坚守攻坚盐湖事业,守护这片“高原聚宝盆”的故事。
拓荒:
以身赴险闯无人区,为国家解开盐湖密码
20世纪中叶,新生的共和国百废待兴,却面临着一场看不见的“资源危机”。硼、镁、锂等盐湖伴生资源,是工业制造的关键原料,却因家底不清、技术空白,只能望湖兴叹。
摸清盐湖资源、攻克成矿规律、实现自主开发,成为刻不容缓的国家使命。
正是在这样的背景下,第一代盐湖人挺身而出。他们告别繁华都市,挺进高寒缺氧、风沙肆虐的柴达木盆地,用脚步丈量盐湖,用生命探索宝藏,成为新中国盐湖科技事业的拓荒者与奠基人。
高世扬:盐湖需要我,我需要盐湖
1931年,高世扬出生在四川崇庆。少年时期,日寇的战机在四川大后方狂轰滥炸,山河破碎、生灵涂炭的景象,让“落后就要挨打”的信念深深烙印在他心底。他暗下决心,要走科学救国之路,用知识让国家强大起来。
1953年,成绩优异的高世扬提前从四川大学化学系毕业,响应国家号召进入中国科学院长春应用化学研究所,遇到了影响他一生的恩师——我国盐湖事业奠基人柳大纲先生。从此,他与盐湖结下不解之缘,一头扎进了这片荒寂的戈壁。
那时的柴达木,没有路、没有电、没有淡水,更没有像样的营地。科考队员们住帐篷、啃干馍、喝苦水,白天顶着烈日勘测,夜里迎着寒风整理数据。1957年,高世扬加入中国科学院盐湖科学调查队,成为新中国第一批盐湖科研工作者。在察尔汗盐滩的一个卤坑边,他蹲在泥水里反复观察、取样,首次发现了光卤石晶体——这一发现,直接为我国大型钾肥生产基地的建设奠定了核心资源基础,让中国结束“无钾可采”的历史看到了希望。
在大柴旦盐湖,他又在表卤水底部沉积层中,发现了珍贵的柱硼镁石,为硼砂厂的建设提供了科学依据,让荒滩变成了能够产出工业原料的宝地。
1958年,高世扬随队挺进西藏,开展中国有史以来第一次青藏高原盐湖科考。在海拔5300米的唐古拉山口,寒风像刀子一样割脸,空气稀薄到连呼吸都困难,米饭煮不熟,馒头蒸不透,干菜粉条就是最好的佳肴。长途颠簸让他突发风湿性神经关节炎,几乎全身瘫痪,连坐卧都无法自主。医生明确告诫:你的病极易引发心脏病,绝对不能再在高原工作!
可病愈之后,他没有丝毫犹豫,再次背起行囊回到柴达木。有人问他值不值,他只说:“国家需要盐湖,盐湖需要我,我离不开这里。”
此后数十年,高世扬的足迹遍布青海、西藏、新疆、内蒙古的数百个盐湖,还远赴美国、智利、澳大利亚、苏联等国考察交流。他系统总结盐湖研究成果,首次提出18个成盐元素命题,将盐湖化学精准定位于资源无机化学领域,开创了我国成盐元素化学研究新方向。在盐卤硼酸盐化学研究中,他突破传统理论,提出“物理化学稀释成盐”新学说,解开了高原盐湖硼酸盐矿物形成的核心谜题,相关成果荣获国家自然科学二等奖、中国科学院自然科学一等奖。
他一生淡泊名利,潜心治学,培养了40多名硕士、博士、博士后,桃李满天下。1983年,他的事迹登上《人民日报》,那句“盐湖需要我,我需要盐湖”,成为一代盐湖人的精神誓言,激励着无数后人奔赴高原、扎根盐湖。
张彭熹:把一生献给盐湖,死而后已
与高世扬并肩拓荒的,是盐湖地球化学家、中国科学院院士张彭熹。
1931年,张彭熹出生在天津一个工人家庭,家境贫寒,父亲早逝、姐姐病故,他先后两次辍学,12岁就到火车站当学徒,靠母亲做针线活艰难度日。但他从未放弃读书,靠着顽强的自学,考入师范学校,后又响应国家号召,考入北京地质学院。毕业分配时,他三个志愿全部填写了“柴达木”,一心要到祖国最需要的地方去。
1956年,张彭熹踏上柴达木盆地,成为新中国第一批走进这片无人区的地质工作者。漫天风沙、崎岖土路、高寒缺氧,第一次见到尕斯库勒湖的震撼,让他此生与盐湖紧紧绑定。1965年青海盐湖所成立,他主动从北京调入,从此扎根高原,再也没有离开。
1959年,他带队考察东台吉乃尔盐湖。没有路,就驾驶卡车一点点碾压出道路;没有船,就把汽油桶绑在床板上当作简易舟楫;下湖作业没有胶鞋,就用粗布样品袋套在脚上。盐晶锋利如刀,很快就把双脚磨得皮破血流,盐水一浸,钻心刺骨的疼痛让人难以忍受。湖区淡水比金子还珍贵,队员们一连数月不洗脸、不刷牙、不洗碗,汽车水箱里的存水都成了饮用水。溅在衣服上的卤水迅速结晶,裤子硬得像干牛皮,稍一弯曲就从膝盖处断裂。
为了赶进度,他和年轻队员在没膝深的沼泽里跋涉,夜晚就在野外和衣而眠,风餐露宿五个多月,圆满完成野外考察任务。
1978年,年近五十、体重只有102斤的张彭熹,患有心动过缓和低血压,医生坚决反对他再出野外。可西藏札仓茶卡盐湖科考任务紧迫,他急得向组织立下“字据”:“出了任何问题,我自己全权负责!”
在海拔4500米的高原上,钻机突然卡钻,47米深的钻具陷在盐层中,随时可能导致钻机倒塌。危急时刻,张彭熹带头跳进饱含卤水的盐坑中,向下挖掘四米多。坚硬的芒硝层让钢钎只留下一个白印,卤水溅满全身,很快结成白花花的盐壳,蜇得皮肤痛痒难忍。
为了把提篮挂在钻具上,必须潜入水下作业。卤水浮力极大,人根本沉不下去,他就让队员按住自己的头,硬生生压入水中。冰冷的卤水冻得他脸色发青、肌肉抽搐、牙齿打颤,队员们含泪把他拉上来,可第二天,他又第一个脱掉衣服准备下水。
靠着这股不要命的拼劲,钻具成功打捞,科考任务顺利完成。
张彭熹用一生摸清了中国盐湖的“家底”。他首次编制《柴达木盆地盐湖水化学图》,系统阐明我国盐湖“多、大、富、全”的特色,查清青海盐湖巨量钾资源,为国家钾肥基地建设提供了核心依据。他开拓盐湖年代学、古气候古环境、低温地球化学等新领域,解决了异常钾盐蒸发岩成因这一世界性科学难题,完善了现代盐湖钾盐形成模式,为我国盐湖成盐演化、成矿规律理论体系奠定了坚实基石。
他带领团队圆满完成“七五”“八五”国家重点科技攻关项目,取得11项国际先进水平成果,用实实在在的突破,支撑起我国钾肥工业从无到有、从小到大的全过程。
坚守:
攻坚克难破“卡脖子”,让盐湖资源赋能国家发展
一代人完成拓荒,一代人扛起攻坚。
进入新时代,粮食安全根基不断夯实,而新能源革命悄然到来。锂,作为动力电池的核心原料,被誉为“白色石油”,是新能源汽车、储能产业的“心脏”。我国是全球最大的新能源汽车市场,却长期面临锂资源对外依存度高、关键提取技术被国外垄断的困境,提锂技术一度成为“卡脖子”难题。
同时,盐湖提钾过程中产生的大量镁资源,长期被当作“镁害”堆积,不仅浪费资源,还影响生态环境。微纳米级氢氧化镁与水滑石等高端镁基功能材料,被日本、韩国等国外企业垄断,国内只能高价进口。
把盐湖资源“吃干榨净”,把关键技术牢牢掌握在自己手中,成为第二代盐湖人的历史使命。李丽娟,就是这支攻坚队伍中的杰出代表。
1984年,李丽娟从青海大学无机化工专业毕业,以专业第一名的成绩被高世扬选中,进入青海盐湖所,从此与盐湖萃取研究相伴四十余载。
刚入所时,老一辈科学家的教诲让她终身难忘:“外语是了解世界的窗口,分析是科研的眼睛。”在那个没有互联网、没有电子数据库的年代,她泡在情报室里,一个月整理厚厚的文献卡片,逐字逐句研读外文资料;为了练好实验技能,她先洗了三个月瓶子,直到瓶壁不挂一滴水;转正前的盲样分析考核,她凭借精准无误的操作,顺利成为能够独立承担项目的科研人员。
20世纪80年代末,李丽娟所在团队承担国家锂、硼萃取攻关项目,采用TBP萃取体系开展提锂实验,在甘肃稀土公司半工业实验中取得圆满成功,成果轰动一时。可当技术走向产业化、走进大柴旦盐湖现场时,却遭遇致命瓶颈:盐湖卤水氯离子浓度较高,具有强腐蚀性,而当时唯一可用的PVC材质设备,在萃取剂作用下发生严重溶胀、鼓包、变形,短短三个月就无法使用,萃取率急剧下降,项目被迫暂停。
这一停,就是近二十年。
但李丽娟从未放弃。她始终关注着技术进展,默默积累数据、优化方案,等待重启的时机。
2008年,我国新能源产业起步,锂资源战略地位愈发凸显。袁承业院士向国家提交院士咨询报告,建议重启盐湖提锂研究,破解产业发展瓶颈。盐湖所找到正在休假的李丽娟,此时萃取组人才流失严重,只有她能够扛起这份重任。
没有犹豫,没有退缩,李丽娟毅然归队,再次向盐湖提锂技术发起冲锋。
为了突破技术封锁,她带领团队远赴上海有机所,开始了长达9年的两地奔波。一边是高原的坚守,一边是前沿的攻关,她像一颗螺丝钉,牢牢钉在科研一线。针对传统TBP体系不稳定、易降解、水溶性大、易产生第三相等缺陷,她和团队合成筛选了数百种萃取剂,历经上万次实验,终于找到适配不同盐湖卤水体系的新型绿色高效萃取剂,从源头解决了环保性、安全性、稳定性难题。
设备材质不过关,她带领团队反复测试,最终确定PPH、PP等新型材料,完美适配盐湖高氯、高腐蚀环境,彻底攻克装备难题。结合青海高原操作条件、人才结构、产业基础,她对比离心机、萃取塔、箱式萃取槽等多种设备,最终选定箱式萃取槽作为产业化核心装备,操作简单、稳定性强、适合大规模生产。
前后历时近二十年,李丽娟团队首创绿色高效萃取分离提锂成套技术,系统性突破萃取体系、核心装备、成套工艺三大世界级难题。其成本较传统膜法、吸附法降低30%以上,工艺绿色环保、无二次污染,成为全球盐湖提锂领域的原创性、引领性成果。
技术突破后,推广之路依然艰难。企业对新技术心存疑虑,部分上市公司以“技术免费”为噱头低价竞标,科研团队在市场中处于弱势。但李丽娟始终坚守底线,不妥协、不退让,坚持让真正先进、可靠、绿色的技术服务国家产业发展。
最终,这套自主创新技术成功实现产业化,稳定生产出高纯度电池级锂盐产品,直供国内新能源汽车头部企业,成为动力电池的核心原料,为我国新能源汽车产业弯道超车、领跑世界提供了不可替代的资源支撑。这项成果,不是依附于国外技术的模仿创新,而是“从0到1”的原始创新,彻底打破了国外在盐湖提锂领域的长期垄断,让中国在新能源核心资源领域拥有了话语权。
在攻克提锂技术的同时,李丽娟还把目光投向了盐湖“镁害”治理。钾肥生产过程中,每生产1吨钾肥就会副产10吨氯化镁,大量镁渣堆积成灾。
而高端镁基功能材料长期被国外垄断,国内企业只能高价进口。
李丽娟带领团队,从盐湖副产氯化镁出发,突破粒径控制、形貌调控、纯度提升等关键技术,成功研发出高纯度六角片状氢氧化镁、水滑石等高端镁基功能材料,性能达到国际先进水平,成本仅为进口产品的三分之一左右。相关技术实现产业化后,直接打破国外垄断,把曾经的“镁害”变成了高附加值的新材料,实现了盐湖资源的绿色化、高值化、全利用。
“我的根在盐湖,是盐湖所培养了我,这里的事业没有完成,我不能走。”多年来,李丽娟践行着自己扎根盐湖的誓言。
在李丽娟的带领下,团队取得6项国际先进水平的原创性成果,建成5条产业示范线,为企业新增产值超过25亿元。李丽娟也成为国内外公认的溶剂萃取领域和盐湖科技领域的权威专家。
传承:
守正创新向未来,让盐湖科学走向世界之巅
接力棒传到第三代,周永全成为盐湖科研精神的忠实传承者与创新开拓者。
1984年,周永全出生在四川农村,家境普通,父母靠务农供他读书。
2007年,正在青海师范大学读书的他,听说中国科学院研究生免学费还有助学金,为了减轻家庭负担,他报考了青海盐湖所的研究生。那时的他,对盐湖一无所知,更没想过自己会把一生献给这片高原盐滩。
直到他第一次走进盐田,听导师房春晖研究员讲述他和高世扬、张彭熹等老一辈科学家,在极端艰苦的条件下修盐田、测数据、拼了性命搞科研的故事;直到他翻开高世扬的《盐湖硼酸盐化学》,看到书页间密密麻麻的批注、演算、心得,他才真正读懂了盐湖精神的重量。
“老一辈在那么苦的环境里,都能做出改写国家命运的成果,我有这么好的条件,更应该把这件事做好。”从此,周永全沉下心来,一头扎进盐湖溶液化学研究,接过了导师开创的浓盐溶液结构研究事业。
在日本留学期间,他遇到了一个棘手难题:实验室使用的是美国二十世纪七八十年代开发的老软件,代码陈旧、无注释、难操作,完全不适合盐湖浓盐溶液体系的研究。国外软件不完全适用,国内无替代,科研进度严重受阻。
周永全暗下决心:我要自己写软件!
他每天泡在实验室,逐行研读Fortran老代码,翻遍日本导师珍藏的几十年前的原始资料,一点点吃透核心算法。没有现成经验,他就反复试错;遇到技术瓶颈,他就通宵达旦地攻坚。历时一年多,他用现代计算机语言成功编写了国内首款适用于浓盐溶液结构研究的分析软件,不仅操作简便、精准高效,还加入了针对盐湖体系的专属模块。该软件如今已被国内外多个实验室采用,成为盐湖浓盐溶液基础研究的重要工具。
回国后,周永全发现,国内很多研究所需的关键科研设备依赖进口,西部科研人员更是常常要“追着设备跑”,远赴东部才能开展实验。为了改变这个情况,他带领团队,从改造一台2005年的老旧设备开始,积累经验、自主创新,搭建起了高能大角X射线散射系统,使得在青海本地就能开展液体和非晶态物质结构的PDF实验观测成为可能,摆脱了对国外设备和异地实验的依赖,为西部基础研究搭建了坚实平台。
周永全站在老一辈科学家的肩膀上守正创新,用现代科技破解前辈留下的科学谜题。高世扬当年在实践中发现,盐卤硼酸盐存在“稀释成盐、加热成盐”的独特现象,这一发现工业应用广泛,但背后的微观机理长期未能解开。周永全借助自主搭建的平台和编写的软件,从原子、分子尺度深入研究,最终揭开核心奥秘:这一现象与溶液中离子的水化行为密切相关。他据此提出全新调控方法,相关技术获得国家专利,正在向产业化转化。
周永全不追热点、不图快钱,坚守在冷门的基础研究领域,耐住寂寞、久久为功。他常对学生说:“选好一个题,干好一件事,不要盲目追热点,把一件事做到极致,就一定能取得成绩。”
在周永全的带领下,研究团队从最初的两三个人,发展到十余人的高水平梯队,吸引了来自日本、巴基斯坦、津巴布韦等国的科研工作者加入,成为国际浓盐溶液化学领域的一支重要力量。2025年,周永全当选为IUPAC国际溶液化学会议国际指导委员会主席,成为该国际学术组织的首位中国籍主席。周永全带领团队形成了6项“国际先进”水平的原创性成果,他也成长为国内外公认的浓盐溶液结构与界面领域的知名专家。
这些成就,不是靠论文数量、项目经费堆砌而来,而是靠几十年如一日的坚守、靠原创性的科学突破、靠为国争光的信念赢得的国际认可。他用行动证明:西部的科研工作者,同样可以站在世界之巅;冷门的基础研究,同样可以创造重要成果。
面对外界的高薪邀请、优越的生活条件,周永全选择坚守高原。他说:“老一辈打下的江山,我们不仅要守住,还要发扬光大。盐湖里还有太多科学问题没有解开,还有太多技术难题需要突破,我必须留下来,继续做出自己的贡献。”
科技答卷人
在科技强国的新征程上,总有人在默默耕耘。我们推出“科技答卷人”专栏,走近科研攻关一线,记录那些将个人理想融入时代洪流的身影,聆听他们关于抉择与担当、坚持和热爱的答案。
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