镨和钕，这两种元素比孪生兄弟还要相像，分离难度极大。但中国作为世界最大的稀土拥有国，长期只能出口稀土精矿和混合稀土等初级产品，我们心里不舒服。所以，再难也要上！

徐光宪深知，要想在这个领域取得突破，就不能亦步亦趋地跟在西方人后面。他决定采用一种在当时看来极其冒险的技术路线——萃取法。

当时，国际上稀土分离的主流方法是离子交换法和分级结晶法。这两种方法虽然相对成熟，但是过程不连续，成本极高，提炼出的稀土元素纯度也较低，根本无法适应大规模的工业生产需要。

萃取法在理论上具有明显的优势：过程连续、效率较高、适合工业化生产。但是，这种方法的技术难度也极大，特别是要实现稀土元素的高纯度分离，必须要经过上百次的萃取过程，并且将每次分离的成果串联起来，形成一个复杂的“串级萃取”体系。

这就好比要在一条流水线上同时进行上百道工序，每一道工序都必须精确无误，任何一个环节出现问题，整个系统就会崩溃。其复杂程度和技术难度，可想而知。

徐光宪仔细研究了美国曾经提出的“推拉体系”专利，发现其无法实现串级萃取过程的根本症结所在。经过无数个日日夜夜的深入思考和反复推导，他重新设计了一套化学操作流程，导出了与此相应的串级萃取理论公式，并在此基础上设计出了一种全新的回流串级萃取工艺。

这套被他命名为“串级萃取理论”的技术，就像是给稀土元素排队的“魔法”。17种性质极其相似的稀土元素，在这套工艺下乖乖地按照顺序一个个分离出来，纯度达到了前所未有的高度。