董绍明（左一）现场指导。  中科院上海硅酸盐所供图

董绍明是中国工程院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所学术委员会主任，自从20年前在法国接触陶瓷基复合材料那一刻起，就与之结下了不解之缘。回国后，他带领团队突破设备、技术等重重封锁，克服资金、场地短缺等重重困难，为我国新一代空间动力系统、高分辨率空间遥感和新型飞行器研制关键技术实现自主可控作出了巨大贡献。

近日，董绍明荣获“全国先进工作者”称号。无数荣誉纷至沓来，但董绍明初心未改，立志将陶瓷基复合材料的作用发挥到极致，为我国拥有更大“空间”继续贡献力量。

“这是一类大有前途的材料”

陶瓷是人类重要的生产生活资料，发祥于中国，是中华民族智慧的象征。有别于日常生活使用的盆盆罐罐等传统陶瓷，高性能结构陶瓷在航空航天、交通运输、新能源等现代高科技中占有举足轻重的地位。

高性能结构陶瓷具有耐高温、高硬度、耐腐蚀、耐磨损等优点，但同时也有致命缺点，那就是脆性大，用力学语言描述就是韧性低。“一旦发生破坏便是灾难性的，应用可靠性差，从而在一定程度上限制了其广泛应用。”董绍明说。

1998年，董绍明以高级访问学者的身份前往法国波尔多大学热结构复合材料实验室开展研究工作，在那里期间，他正式接触到陶瓷基复合材料。它轻、刚、韧，还耐高温、抗腐蚀，即保持了陶瓷的优点，又克服了陶瓷致命的脆性。“我当即就意识到这是一类大有前景的材料。”董绍明告诉《中国科学报》。

“思觉敏锐，入木三分”，这是身边人员对董绍明的印象之一。对科研的敏锐直觉一直伴随着董绍明。

在法国访问期间，有两件事深深触动了董绍明。一是法国阵风战斗机的发动机已经开始应用陶瓷基复合材料尾喷管。二是他正好赶上世界上第一个“少级数、大直径”的大型运载火箭阿丽亚娜5型运载火箭第三次发射成功，并正式投入商用。因董绍明的工作非常出色，他应邀一同观看了火箭发射，而该运载火箭上面级关键发动机-艾斯塔斯发动机就用了陶瓷基复合材料喷管扩张段。

同时，董绍明也体会到欧洲国家对创新研究的尊重。那时，科技界普遍认为直径10微米左右的碳化硅陶瓷纤维的成分是均一的。但董绍明并不这么认为，就此开展了深入细致的研究工作并引起了高度重视。当欧洲动力公司及波尔多大学等单位的科技人员听了他的报告后，其打破常规认知的观点引起了不寻常的反响，全体起立鼓掌。

随后，董绍明又到日本京都大学先进能源研究所访问两年半。在这期间，他发展出独特的陶瓷基复合材料纳米浸渗瞬态低共熔相烧结制备技术路线，研制成功高致密高纯度的碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料，为这类材料在核能领域应用奠定了基础。

2002年，董绍明回到上海硅酸盐研究所时，陶瓷基复合材料这颗种子已经在他心里生了根。

但因当时被江东亮院士委以大尺寸轻量化碳化硅光学部件的研制重任，董绍明就申请晚上值班完成这些任务，白天专心研究陶瓷基复合材料。经过几年的刻苦攻关，第一件大尺寸光学部件终于研制成功并获得应用。

之后，董绍明决定离开条件优渥的原课题组，另辟陶瓷基复合材料研究方向，全身心开展该领域的研究工作。

慢慢地，董绍明在上海硅酸盐研究所建立了一个全新的学科方向。

“Nothing is everything”

“一穷二白”，董绍明形容他刚开展陶瓷基复合材料研究的状况。“当时完全不具备做陶瓷基复合材料的条件，但因为看到了它的应用前景，只能想办法利用现有的条件去做。”他回忆道。

因为没有专用的陶瓷基复合材料实验室，也没有自己的设备，董绍明只能利用白天的时间，端着盘子来回穿梭于各个实验室，“东找一个设备，西找一个设备做一做”。一来二去，大家都知道端着盘子走来走去的人就是董老师。

不仅没有实验室和设备，也缺少经费的支持。“有时一年也申请不到一个项目。”董绍明说。

2003年，董绍明向研究所申请了一个120多平方米的实验室。说是实验室，但很长一段时间就是用几堵墙围起来的一块空地。当年年底，一位日本学者来上海硅酸盐研究所访问交流，董绍明幽默地告诉他自己有了实验室。两人来到了那片董绍明称之为实验室的空地，这位学者左顾右盼，什么也没有，惊讶的眼神随即看向董绍明。

“There is nothing.”董绍明说。

“Nothing is everything.”这位日本友人的回复让董绍明铭记在心，并时刻鼓励自己，“一切都会有的”。

2006年，董绍明团队首次接到国家重大科研任务。重要的是，他们有了目标，也就有了动力。

随着设备的增多，只有120多平方米实验室的空间开始变小。这一次，董绍明在研究所的嘉定园区借到了别人暂时不用的几间实验室，但放进设备之后，办公的地方就没有了。“到走廊里去办公”，董绍明提议。

艰辛的环境，让董绍明的团队成员永远忘不了。董绍明回忆，夏天异常炎热又没有空调，再加之楼上做晶体研究，多台晶体炉运行把楼板烤到近40度。冬天同样不好受，穿堂风把几个人吹到流鼻涕、发烧。但因为任务特殊而不得延误，必须严格按照时间节点交付，几个人只能继续工作。

“我们经常早晨结束了，稍微打个盹儿，然后又开起设备继续干。”团队成员张翔宇研究员记得，有一次三天三夜没怎么合眼，一直在现场盯着。

再苦再累，他们坚持下来了。从小项目做起，做别人不愿意做的事；从细节做起，做别人做不了的事。

心里有一只无形的推手

“我们任何时候都把科研放在第一位，大家都是一股劲地拼。”董绍明说。最后，他们拼出了满意的结果。

近20年来，董绍明带领团队攻坚克难，白手起家，从无到有，从最初“一个司令一个兵”到组建起70余人的大型科研团队，建成占地面积达6000余平方米的陶瓷基复合材料研制平台，实现了从基础研究到产品研制、再到工程应用的全线贯通。

他们发明高结构稳定陶瓷基复合材料，在温度变化和受力的情况下接近零变形，开创了我国空间相机支撑结构材料新体系，为相机装上了“纹丝不动的支架”，力助我国卫星分辨率首次跨入亚米级；

建立基于原位反应的陶瓷基复合材料制备技术，实现了高性能耐（超）高温陶瓷基复合材料的低成本制备和工程化，材料最高可以承受2000°C的高温，应用于我国新一代空间动力系统和新型飞行器；

发展构件整体结构设计理念，开辟了我国具有自主知识产权的大型复杂结构陶瓷基复合材料整体构件技术路线，大幅提升构件的应用可靠性。

……

如今，董绍明拥有3项国家技术发明二等奖和全国“杰出工程师奖”、“全国创新争先奖”、美国陶瓷协会“Golbal Star Award”等10余项科技奖励和个人荣誉，日前又获得“全国先进工作者”称号。

过硬的材料性能和高效的研制速度，造就了董绍明团队的美誉，一项项重要国家重要任务接踵而至。“只要任务一来，责任感和使命感也就来了，心里总有一只无形的推手一直推着我往前走。”董绍明说。而那只无形的推手就是国家需求，“还要继续奋斗”。

参考资料

[1] 中国科学报，董绍明：“只能成功，不能失败”