原文刊载于《中国青年》杂志年第8期
张昊：与“失败”为伍，为了“万无一失”的成功
文/本刊记者于丹通讯员黄正宇张昊在实验室进行研究工作北京丰台云岗，航天大院内的树木四季蓊郁，瞥上一眼，“治愈感”扑面而来。然而“决战四季度、大干一百天”的豪情标语与公园式办公区的“松弛感”反差强烈，细细观察，路上的人大多步履匆忙，鲜有人驻足欣赏。中国航天科工三院所副所长张昊的工作地位于这座“花园”的深处，办公楼走廊里安静到能听到脚步的回声，适合思考。脚步一转，《中国青年》杂志记者见到了所青年们口中的“昊所”，这位“80后”身上带着科研工作者鲜见的“文气”，言语平和得像一位文学教授。采访所在的办公室简洁到一尘不染，交谈下得知，虽然有固定的办公室，但张昊习惯扎在科研一线，只有处理行政工作时才回到这里。年，人们对于航天系统发射的新闻逐渐习以为常，绝大多数情况下，张昊和他的“气凝胶”研发团队藏在发射指挥大厅欢呼雀跃的新闻画面背后。长征五号、天舟一号、嫦娥四号、天问一号……国人探索浩瀚宇宙的征途日渐广阔，张昊及其团队则与其“冷暖交织”——长期致力于面向热防护系统及其相关热防护材料的创新与研发工作，率领团队突破了关键技术，实现系列化热防护材料的工程化制备，发展热防护材料模块制造及集成应用技术，为航天器穿上一层“空调服”，从容应对极端温度下的太空环境。“冲出舒适圈，把陌生的世界变成崭新的世界。”这是天问一号的荆棘之路，也是张昊的科研之路——
忍耐期的选择年，在中国科技大学“四五分流”的学制下，张昊提前修完学分，从中国科技大学保送到中国科学院化学所进行硕博连读。班主任在第一次班会上就告诫全班同学：“你们要走好今后的每一步，严格要求自己，你们每一个人都正走在通往这个国家主流社会的道路上。”这句话让张昊困惑了很久，做科研与“主流社会”有什么关系？彼时张昊脑海中浮现的是电影中觥筹交错、西装革履的“上流社会”场景。没等张昊将这句话想明白，招聘时面试官提出的另一个问题已暗中为其写就了答案。年毕业时，中国航天科工三院所来中科院招聘。没有山呼海啸的大阵仗，也没有印刷精美的招聘海报，一张贴在公告栏中的朴素A4纸和“中国航天”几个字吸引了张昊。研究生五年，张昊埋头在实验室从事纤维素纺丝类的绿色化学研究，每篇论文的第一段无出其右——“潜在应用背景”。想象的空间堪比宇宙，张昊在论文中叙述自己的研究成果“可能应用于哪些领域”时，总是感觉“可能性”离现实太过于遥远。“什么时候能做点直接有用的东西？”张昊渴望着有一个平台能够让自己“安稳、踏实地去干点儿事儿”。投递简历、面试，细细了解过张昊的科研成果后，面善和蔼的老主任向张昊问出的第一个问题是：“你为什么不出国？”彼时中国在航天科研领域还处于“忍耐期”。在当时的科研环境下，无论是薪资还是个人发展，出国或者去外企工作近乎成为科研人才的“首选”，这在科学院也不例外。张昊不记得自己是怎么回答这个问题的，但他清楚地记得在与国外工作的学长们交流时，那种“归属感”与“落地感”的缺失是让他难以接受的。“我们很多拔尖人才被外国实验室所接纳的一个重要原因，就是科研人力成本低。”张昊告诉《中国青年》杂志记者，尽管很多人进入了国际顶尖实验室，但身处其中会被按照研究领域严格区分身份，每个研究员只能在自己的研究等级范围内活动，涉及重大领域的核心应用研究基本不对中国人开放。“你所做的努力毫无意义，这着实让人感到委屈。”怀着“落地”的理想，张昊成为所的一员。本科是应用化学专业，硕博研究方向是高分子化学与物理，与纤维和塑料打了7年交道的张昊，需要翻越的第一座大山是研制出二氧化硅气凝胶材料。当时这是在国内一个崭新的研究领域，再忆开荒式的研究，张昊的回答言简意赅：“国内都是空白，国外技术保密，推进了解主要靠文献。”张昊清晰地记得，从接到任务开始，到天问降落火星，这条研发之路走了整整7年。没有“军令状”、没有“豪言壮语”，只有明确的需求、科研型号计划和“deadline”。假如在工程期内材料技术指标达不到要求，就只能牺牲装备的总体性能。在看似“宽松”的研究环境下，张昊感受到“干实事儿”需要承担的巨大压力。“一年内拿出小样，两年之内拿出试验件，面对研制中的失败，没有人会指责你，但每一个性能进步的累加最后带来的是飞行器质的飞跃，不进步就会落后。”张昊说道。很长一段时间内，张昊又回到了读研的时候，日常生活被烧杯、天平等实验用品包围，白天研究配方实验，晚上泡在文献里。功不唐捐，年的一天，已经扎根实验室一年多的张昊在一篇文献中发现：某种硅前驱体通过溶胶-凝胶反应可以得到性能优异的产物。正陷入困顿的他，第一时间尝试验证这一结论，结果令人欣喜。然而，这种欣喜突然被他眼角的一阵刺痛感打断，医院。实验中化学反应的某个副产物挥发性强，虽然张昊戴了护目镜，但也挡不住无孔不入的有机蒸汽，他的眼角膜被灼出几个小孔，幸而可以恢复。躺在病床上的他，眼前一片黑暗，脑海里却在一遍遍复盘着自己的试验过程，归纳出了提升材料性能的几个可能“组合”。待到眼睛稍有恢复，他的这份执念便在试验中得到满意的“回响”。
试验结果带来的欣喜让张昊对那个关乎“主流社会”的思考“后知后觉”。“身处主流社会的人在一定程度上是能够决定国家命运的人，做科研需要‘顶天立地’，既能站在技术制高点，又能实现应用解决问题。”
“归零”心态的历练“极寒”与“极热”是人类探索太空所要面临的双重考验。从长征五号运载火箭发动机工作时上千摄氏度的“极热”，到“祝融号”火星车在火星表面-℃的“极寒”，张昊及其团队研制的气凝胶材料始终在“保驾护航”。张昊获奖参会留念令这一研究成果声名鹊起的天问一号上一共应用了两种气凝胶材料，分别用来应对“极热”和“极寒”。“极热”考验出现在火星着陆阶段，着陆发动机产生的热量使周围的温度超过0℃，隔热组件能够阻隔高温，发挥消防员身上穿的防火服的作用，仅仅10mm的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围。“极寒”考验出现在火星巡视阶段，为了能够确保火星车在-℃的环境正常工作，总装设计在火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板。应对“极寒”的超低密度的气凝胶，其密度只有15mg/cm3，同等体积下，重量只有钢的1/，铝的1/，水的1/60，这可以让火星车速度更快、续航更远。在展示气凝胶的特性时，张昊将一块样品稳稳放置在了一朵同等大小的康乃馨上，花朵摇曳片刻，展现着科技带来的“轻盈”。很难想象，十几年前，我国在这一领域还是“无人区”。张昊向《中国青年》杂志记者介绍，气凝胶是一种不太被大众熟知的材料，它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络，网络结构间包含着丰富的纳米孔隙，孔隙率可以高达99.8%。由于它的骨架结构是纳米尺度，可见光可以从中间穿过，同时会发生瑞利散射，让最常见的二氧化硅气凝胶肉眼看上去像是被冻住的蓝色烟雾，科研工作者带着“蓝田日暖玉生烟”的浪漫诗意情怀，给这种“世界上最轻的固体”取别名为“蓝烟”。得到它的路并不平坦，眼角膜灼伤仅是第一重考验。在确定配方后，为了解决二氧化碳超临界干燥的这一关键核心技术，将实验装备放大到工程量级，张昊同团队科研人员一起下车间做蓝领“滚气瓶”，将每个流程熟悉到可以画出整套设备图纸……车间的试验设备从20升扩大到升，最终扩大到年时国内最大的1升二氧化碳超临界干燥设备，为实现气凝胶材料的批量工程化生产打通了关节。“每个试验成功的背后都是十几次失败的堆叠。”每一次样品试验失败的背后，都是航天人一切“归零”心态的历练。张昊（右二）与团队青年在一起交流年底，张昊和团队带着试验件去了西安，接受测试的是近6米长、铺设了热防护层的整套新装备。由于时间紧、任务重，用于试验的厂房还未完工，只有柱子和房顶，墙壁只是用纤维布围起来的，四处透风。厂房里放着两个用集装箱改造的“房间”，里边装了台空调，工作人员实在冻得不行了就轮流去集装箱里暖和一下。试验开始，刺眼白光将整个试验件包裹，装备表面温度迅速升到几百摄氏度之上。“为了确保试验的真实性，装备里装了一百多公斤的燃油，一旦热防护层失效，燃油遇到高温的金属壳体，会产生不可想象的后果。”张昊回忆，当时试验现场旁边停着消防车以防不测，0多秒的试验过程惊心动魄，到最后张昊已经不敢去看缓缓上升的温度数据了，直到指挥员传出“试验停止”的口令——一切正常，热防护效果完全满足设计需求。这场试验已经过去了十余年，气凝胶材料在航天领域已经获得了广泛的应用。在中国空间站的搭建和运行过程中，气凝胶材料已经随长征五号系列火箭、天舟系列货运飞船多次执行运输任务，应用领域遍及从低空、高空到深空的各类飞行器。而那次消防车在旁随时待命的试验，也让张昊深切体会到：“这里不需要99分的辛苦，在实验室与失败为伍，只是为了万无一失的成功。”迄今为止，张昊及其团队研发的“结构可控二氧化硅气凝胶隔热复合材料技术”被授权发明专利29项，获得国家科技进步二等奖等省部级以上奖励7项。张昊荣获第33届北京青年五四奖章及第四届中国复合材料学会杰出青年工程师奖，入选多个国家级人才计划……张昊所获“国家科学技术进步奖”证书
那张国家科技进步二等奖证书没有被摆在办公室显眼的位置，而是同一些普通书籍一起被收进了柜子里。
也许，这是一个科研人对待荣誉的另一种“归零”。
从“科学家”到“工程师”“科学家是欣喜的，而工程师总是愁眉苦脸。”从“潜在应用背景”通往“科研需求落地”的窄门并不易过。采访中，一段旧闻常被张昊提起：90年代初期，国家对于航天科技发展的支撑不比今日。为了“活下去”，老一辈航天人需要做复合地板、洗衣粉、保险柜等民用产品来保证单位的基本生存。因为经费支撑不够，科研任务极少，现在的所长刚入职时，一年只接到一份某科研课题分析报告的任务就足以让人兴奋不已，但更多时候是“英雄无用武之地”。年，中国驻南斯拉夫大使馆被炸后，国家开始重视科技发展。廿年卧薪尝胆，而今航天系统的主任设计师大多在35—40岁之间，总师年龄在40—50岁之间，航天人才的青年化结构正弥补着那段艰难岁月带来的“人才断层”。而张昊正是在这一追赶的进程中迅速成长，以一种逆流而上的抉择，于“窄门”侧身而过。人们习惯于把实现理想比作追星之旅，逐梦星辰的路注定艰难。所也从张昊进所之初的多人扩张到近千人，且“80后”“90后”占据多数。青年前赴后继，然而个人价值在集体中如何呈现，向往自由生活与严苛的工作计划间的博弈……当面临的问题愈发多元，过往经历让已成为团队带头人的张昊更加相信“大道至简”。以下，是《中国青年》与张昊的对谈——《中国青年》：从您的自身经历讲起，您认为工程与科学有何不同？张昊：我进所的第一个任务，是和工人师傅一起把一种热防护材料，仔细地铺敷到一个飞行器上制作防热层，这项工作进行了两周左右，但让我对这个问题深有体会。我个人理解，科学更多的是秉承长板理论，是欣喜的发现。在原有的基础上我们能够找到一点点亮光就是可贵的发现。石墨烯是一个典型例子，当它还没有获得广泛应用的时候，由于具有异乎寻常的力、热、电性能，就可以让发现者获得诺贝尔奖。但工程是典型的短板理论，着力点在解决问题，哪怕一个项目的整体设计非常好，只要一个细节出现纰漏，就是“0”和“1”的区别。《中国青年》：青年科研工作者如何选择一条适合自己的道路？张昊：从我的职业经验来看，第一，选择一个能够施展手脚的舞台是最难得的。在所工作，你对接的都是国家的重大需求，只要肯付出，不需要为无事可做担心，并且这个舞台有足够的力量支撑你的发展，这是可遇不可求的。第二，有明确的研究方向。解决国家重大需求的过程是典型的有组织的科研，我不需要发散性思维，只需要专心致志去实现。第三，这条路可以带给自己更大的成就感。因为你能看到你做的东西一点一点从“纸上”到“天上”。每当我们参研的装备发射成功的新闻在朋友圈刷屏的时候，团队成员也获得了对于自身的认可。《中国青年》：去做真实的科研，您认为青年科研工作者需要哪些精神支撑？张昊：自力更生，勇于实践，去做真科研，解决真问题。从科研理论到工程落地，没有任何可以投机取巧的地方。无论参与科研工作的人名气多响亮，经验多丰富，试验结果一出，指标必须不差毫厘。这就是工程中所要面临的真问题，目标、导向一目了然。习近平总书记指出，实践反复告诉我们，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。火箭卫星到相关技术体系，航天人一直靠自己突破技术封锁，解决“卡脖子”问题。科研其实是一条以坚持为主线“大道至简”的路，但走的过程中，它吸引你的东西比较多，窗外风景和名利诱惑也挺多。当代青年的需求是多元化的，思维也更活跃，这是优势，首先要尊重这种思想的变化。在一个系统工程里，看着自己的研发成果走到了实际应用这一步，也是这份工作的意义与价值。现实中，当代青年愿意承担挑战性的工作，愿意去做一些创新性的工作，更
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