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　　1940年，徐光宪考入交通大学化学系。彼时上海已沦为“孤岛”，学校迁至法租界，借址办学、条件艰苦。“物理实验是在中华学艺社实验室做的，化学实验是借一个已经关闭的名为文华墨厂的地方做的。那时条件比较艰苦，同学们都住在自己家里，根本也没有宿舍。”即便烽火连天、物资匮乏，交大严谨务实的校风从未褪色，“学校所有的课程，除了语文外，都是用英文讲的，我们做习题也都是用英文。”“学校校风一直是非常严格的”“我们在交大也接受了很好的教育。”化学系课程繁重，四年要修160多个学分，严苛的要求筛选出线人。徐光宪的成绩始终名列前茅，他的毕业论文《用萘为原料以气相催化氧化法合成制备邻苯二甲酸酐》选题前沿，导师顾翼东给予94分的高分。他感念至深的是“在做实验和论文的过程中，我不是老去问先生，而是有困难自己解决。”“交通大学培养了我独立工作的能力，教会了我怎样去做研究。”大学期间，他结识了同班同学、一生的伉俪高小霞，两人日后相伴五十多年，成就一段佳话。

　　1948年，徐光宪赴美国哥伦比亚大学深造，1951年获博士学位，后当选美国Phi Lamda Upsilon和Sigma Xi荣誉学会会员。抗美援朝战争爆发后，受交大爱国和钱学森学长的影响，他与高小霞毅然放弃优渥前程，于1951年4月共赴报效祖国之路。回国后，他最初的研究方向是量子化学，六年后便抽调组建技术物理系，着手核燃料萃取的研究及人才培养工作，直至1972年才受命踏上攻关稀土元素中的错钕分离这一世界级科研难题。因稀土分离工艺落后，我们只能从国外高价进口。当时国际通行的离子交换法和分级结晶法，存在成本高、纯度低、无法规模化生产的弊端，徐光宪决定另辟蹊径，将自己深耕多年的核燃料萃取法应用于稀土分离研究。

　　他深入探索稀土化学键、配位化学和物质结构等基本规律，发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律，在20世纪70年代建立了具有普适性的串级萃取理论。1976年，他在第一次全国稀土萃取会议上系统阐述该理论，随后数年不断完善，设计出适配工业生产的模型。1984年7月15日，稀土全分离工业试验取得成功，产出合格纯钕产品，彻底改写了中国作为外国稀土企业“海外工厂”的历史。这一理论彻底改变了稀土分离工艺的试验放大模式，实现了设计参数到工业生产的“一步放大”，引导了我国稀土分离科技和产业的全面革新，推动我国从稀土资源大国到生产和应用大国的飞跃，大大地提高了我国稀土产业的国际竞争力。

　　稀土是战略元素，在功能材料领域无可替代，我国虽掌控着世界九成以上的产量，却缺乏定价权，且存在生产分散、集约化程度低、资源浪费等问题，这成为徐光宪晚年的心头之患。他亲赴内蒙古和四川矿区考察，两次向中央建议，建立稀土国家储备制度，妥善保护矿产资源，加强行业和外贸出口管理。2005年9月，他和师昌绪等15名院士联名发出“关于保护白云鄂博矿钍和稀土资源，避免黄河和包头受放射性污染的紧急呼吁”，国家高度重视，调研解决。