中国虽是稀土大国，但应用基础研究严重滞后，“工业味精”只能像土豆、白菜一样廉价。自1995年起，北京大学严纯华团队经过15年持续攻关，建立了可控制备稀土纳米功能材料的方法，为我国稀土资源的高效、高值化利用开辟了新途径；其研究课题“稀土纳米功能材料的可控合成、组装及构效研究”，荣获2011年度国家自然科学二等奖。

严纯华教授，长江学者特聘教授，中科院新科院士，北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室主任，多年来在稀土分离、稀土功能材料应用等方面进行了系统而深入的创新性研究，为我国稀土提取和分离技术跻身世界领先水平做出了突出贡献。

在北大化学系办公室，他用通俗的语言向记者进行科普：所谓纳米就是十亿分之一米，其长度相当于人类头发直径的八万分之一。当一种材料的尺寸变小，小到只有纳米长度的时候，它会呈现出很多奇异的特征，这就是纳米科学的微妙之处。

“在纳米尺度下，材料的性质受到表面状态的影响非常大。”他打了个比方：一块完整的砖头，它的性质与内部结构有关，而与表面关系不大；当把砖头研磨成十亿分之一米大小的碎片，使表面的原子和内部原子数量可比时，这时表面的性质就活跃起来了。“因此，在纳米尺度下控制表面和形貌，往往能够带来性质上的巨大变化。”

严纯华的稀土纳米功能材料研究，正是基于这样的原理。从1995年开始，他带领的团队建立了一系列合成方法，能够可控地制备具有纳米结构的稀土材料，并且有效地控制它们的尺寸、形貌和表面。“我们可以把稀土材料做成球体的、立方体的、三角片的，等等。”

把纳米材料做小并不难，难的是做得小而均匀。严纯华等所创造的合成方法，其关键之处就在于把稀土化合物合成为具有特定形貌、尺寸和结构的“单分散”的纳米结构材料。所谓“单分散”，就是均匀。化学界有一句口头禅：结构决定性质。在新的尺度下，将稀土材料制成尺寸均一的材料，使过去不稳定的结构加以稳定，这样就能产生或发现新的性质。

“实验发现，针对不同体系，不同的化合物总会呈现出新性质，这就大大拓宽了稀土化合物的作用和使用范围。”严纯华说，目前该项研究已经可以应用到生物成像、能量转化和环保等领域。