导语： 向蓝天进军、探索宇宙奥秘，不仅是人类亘古以来的梦想，更是现代科学技术发展的前沿领域。追溯宇宙的起源与变化，追寻生命的起源，是一代代科学家孜孜不倦追求的目标。在科学技术高度发达的今天，探索宇宙的方式亦随之多种多样。然而，使用天文望远镜进行观测，作为人类发现和追寻宇宙奥秘的最初手段，一直占据着十分重要的地位。特别是随着望远镜的进步，其重要意义也在不断增强。当今时代，光学望远镜已成为天文观测的主要途径。然而，光学望远镜在技术进步的同时，如何“减重”，也成为科学家需要面对的重大问题。中科院成都光电技术所方敬忠教授和他的团队，为给宇宙探索增加助益，让科学探索得到更好的保证，在这一方向作出了不懈的努力。
仰望苍穹勤探索
近年来，我国的航空航天技术已经得到了极大发展。随着嫦娥三号的顺利登陆月球，不仅标志着我国在太空探索领域的巨大成功，也将全世界的目光再一次聚焦到了宇宙空间探索这一前沿领域。事实上，自人类第一次充满好奇地仰望星空之时起，浩瀚无际的宇宙便蕴藏着无数的未知等着人类去探索和发现，也因此而有着无限的诱惑力。而随着科学技术的发展，向宇宙进军、开拓人类生存新空间，已在全球范围内形成潮。所以探索宇宙的起源和演化、宇宙空间形态，探索生命的起源，已成为人类长期进行并将持续下去的不懈求索。
为让人类在向太空进军的征程中走得更远、让人类认知寰宇之梦早日实现，在渺无边际的宇宙中的探索更加开阔，中科院成都光电技术所的方敬忠教授和他所在的科研团队坚强拼搏了二十余载，不惜呕心沥血， 付出良多。
方敬忠教授曾说过：“必须高度重视光学轻量化新材料的研究发展，包括主反射镜材料、光学支承结构材料、超轻反射镜镜面材料、光学面形修正的能动器件材料等。”他又进一步解释，人类进行宇宙探索有很多种途径，而建造大型的光学望远镜进行观测便是最为重要的工具之一。一些时候，为了克服大气扰动对星体观察的影响，人类还要把天文光学望远镜送往太空。美国的哈勃空间望远镜便是具有代表性的成功范例，这一世界著名的天文望远镜自发射升空后已经观察到了130 亿光年之遥的星体，极大地拓展了人类对宇宙的认知。而方教授和他的同事们的目标，便是实现大型光学系统（地基大型天文光学望远镜、空间光学望远镜）的有效减重，简单而言，就是给这些大型望远镜在保证使用效能的前提下进行“瘦身”。
事实上，对一般民众而言，可能还不明白给大型光学望远镜减重的意义何在。然而，实际上，对这些大型望远镜进行减重直接影响大型望远镜建造的成败。据了解，目前世界范围内已建成或正在建造的口径为10米量级的大型光学望远镜达十数台之多，其中美国的Giant Magellan 望远镜（GMT)由7 块口径为8.4 米的镜面组成，有效口径达25 米，欧洲已在开展50 米口径光学望远镜建造的相关工作，而美国宇航局正在建造的James Webb 空间望远镜，口径为6.5米，预计2018 年发射。对于这些望远镜来说，过于笨重的身躯非常不利于实现望远镜的星体轨迹跟踪控制，同时由于重力影响，会导致镜面面形变化，进而使得望远镜“视力下降”。而对于太空望远镜来说，减重的意义则更为重大，因为过重的设备会给航天运载工具带来极大的技术压力和高昂的发射费用，严重时可能导致“上天无路”。这些现实因素都让方教授他们的研究工作变得十分迫切而且意义重大。并且，是他们多年来勤恳耕耘的动力之源。
坚守前沿谱新知
上世纪80年代初期，方敬忠毕业于武汉建材学院（现武汉理工大学）无机材料工程专业。作为文革后的首批大学生，大学时期的他十分珍惜来之不易的学习机会，也从心底里充满了“为中华之崛起而读书”的激情和抱负，胸怀“书生意气，挥斥方遒”的气势，珍惜每一分每一秒的学习机会，为日后的科研工作打下了深厚的功底。
凭借着科学素养和不懈钻研的顽强进取精神，1987年，方敬忠顺利进入中国科学院光电技术研究所从事科研工作，至今已经有将近三十年。机遇总是垂青于有准备的人，方敬忠注重学习、注重实践，酷爱思考，细致周到地为研究事业打下了良好的基础，然而，谈到这些年来取得的成就时，他却总是谦虚地表示，一路走来，自己的科研之路可以说是康庄大道，运气极佳。
方教授说：“都说做学问的路上少不了名师的教导和高人的指点，我真的非常幸运，因为我遇到的是著名的姜文汉院士，正是在他的引导下，我迈入了现在的研究领域。”姜文汉院士是中国自适应光学技术研究的奠基人，在国内开拓了自适应光学研究方向，建立了整套基础技术并主持研制多套具有国际先进水平的系统，从而使中国自适应光学研究跨入国际先进行列。有了名师指点，加上光电技术研究所优越的科研条件和开放民主的学术氛围，方敬忠很早便得以参与国家“863”计划科研项目，进而一步步取得了业界认可的研究成果，他的科研之路确实顺利，然而这些，同样也离不开他的努力与坚持。
这些年来，随着科研能力的不断提升和科研成果的不断获得，方敬忠相继主持了多项国家“863”计划科研项目、中国科学院支撑技术项目和委托研究项目。此外，他还曾任光电技术研究所光学轻量化与新材料技术中心第一任主任。
在探索未知的科研道路上，从来都不会一帆风顺，而方敬忠教授以无畏的勇气和毅力，栉风沐雨，坚持前行，迎接下一次次任务和挑战，并最终顺利完成。曾经有个项目，他带领着团队整整坚持了3年，却依旧离预期的结果差得很远，确似到了山穷水尽、寸步难行的地步。当时，团队有的人已经提议放弃，但他不甘心，一咬牙又坚持了几个月，终于柳暗花明，他的汗水没有白费，最终的成功证明了一切。
对于方敬忠来说，一个合格的科研工作者，必须要有能闭关修炼的定力，要有对问题抓住不放的死拼精神，以及勇于承担责任的团队协作精神。他是这样要求自己的，也以同样的标准要求学生。
光电技术所的工作人员都知道，要做方敬忠的学生，必须要有独立自主的科研精神和解决问题的能力。他时常要求学生们要系统掌握一个完整科研的整个过程，而不是依赖老师布置任务。因为他不希望学生完全循着他的思路开展课题研究，鼓励他们有自己的见解和方法。因此，他在跟学生交流、讨论时，为防止自己的观点左右了学生的思路，从不轻易评述学生观点的是与非，而是推荐相关资料、文献，让大家自己去理解和认知。
创新是使科研工作保持生命力的重要法则，对于这一点，方敬忠十分有感触：“我觉得在科研方面要目光长远，从原理上着眼，只要原理是对的，那就坚持下去，你会离真理越来越近。”他正是坚定不移地按照自己说过的话去做，坚守于科技前沿，坚持创新，不惧风险，谱写了科学事业上的一页页绚丽篇章。
耿耿忠诚报国情
据悉，轻量化光学或光学系统轻量化的重要技术基础是材料，推进光学系统轻量化技术的发展必将更多地依赖于材料。Hubble 望远镜主镜面密度为每平方米180千克，J.Webb望远镜主镜面密度降至不足每平方米30千克，材料技术的进步作用显著。进一步降低主反射镜面密度，需要发展新技术和新材料。方敬忠说，综观国外大型光学系统的发展历程，革新主光学元件结构形态和研发具有特定性能或功能的新材料是两条技术主线。
方教授介绍说，大型光学系统要解决轻的问题，可以从结构和材料两个途径着手，而拥有材料科学复合背景的经历，让他在这方面有着更为独特的优势，也更能抓准研究的方向和重点。主反射镜是大型光学望远镜的核心部件之一，光学系统轻量化对于大型地基光学望远镜或大型空间光学望远镜均具有重要的制约作用，首先需要实现主镜轻量化。以哈勃为例，其主镜采用蜂窝夹芯结构，减重率超过75%，主镜面密度降至180kg/m2，而随着光学系统口径的进一步增大，人类目前对降低主镜面密度提出了更高地要求,James Webb空间望远镜主镜面密度要求为小于15kg/m2，而进一步发展要求是2kg/m2。
根据我国天文光学发展的需要，光电技术研究所于上世纪80年代便在“863”计划支持下，开始进行光学系统轻量化技术的相关研究工作，主要从材料和结构方面入手，研究主镜材料的性能要求、材料制备技术、主镜轻量化结构、轻量化主镜制备工艺以及主镜支承材料。随着研究工作的深入发展，所涉及的材料种类和制备手段更加多样化。
而方敬忠和无数像他一样的科研工作者一道，肩负祖国需要和重托，以一腔报国的忠诚，不断努力，奋勇前进。在他们的带动下，光电技术研究所取得了独特的技术特色，形成了自己的技术优势，为我国大型光学望远镜的发展提供重要技术支撑。如今，完成或参与完成的科研项目分别获得了中科院科技进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖等重量级的奖项。
谈到未来，方教授说：“希望有一天我们中国能有自己的大型太空望远镜，而这其中有我们的作品。”如今的他正与团队成员合作，努力从材料学的角度解决大型光学系统的减重问题，为国家建造更大的天文光学观测系统提供技术支持。让我们衷心祝福他早日实现梦想，为中华民族的太空探索事业提供更多助益！
