蔡越坤/文  提高房屋的安全性——這是西安建筑科技大學（以下簡稱“西建大”）教授、高延性混凝土材料與結構研究所所長鄧明科進行科研和創(chuàng)辦企業(yè)的初心。

2008年汶川大地震，鄧明科是第一批到達災區(qū)救援的專家，面對災區(qū)倒塌的房屋、逝去的生命，鄧教授決定潛心研究，立志讓人們住上安全的房屋。

彼時，科研的種子已然埋下。

“初心就是希望通過新材料新技術，通過混凝土新材料來加固危房，讓房屋能夠抵抗地震。使得房子通過加固之后能夠抵抗得住大的地震的沖擊。”2022年12月13日，鄧明科接受經濟觀察報專訪時講述自己的初心與目標，目光中透著堅定。

博士畢業(yè)后，鄧明科歷經十余載，經過上千次的試配，不斷地改進、創(chuàng)新，進行試點應用，成功配制出一種像鋼材一樣可彎曲的高延性復合材料，并首創(chuàng)將其用于中國砌體結構房屋的抗震加固。把它涂抹在砌體房屋表面，就像給房屋穿上了一層堅固的“鎧甲”，加固的房屋可以經受住最高烈度為9度的大地震的考驗。

截至2022年底，由鄧明科研發(fā)的高延性復合材料實踐應用項目已在全國多地落地開花，廣泛應用于校舍安全工程、農村房屋抗震加固改造、城市更新、老舊小區(qū)改造等方面。

“神奇的混凝土”

據悉，高延性復合材料是一種纖維增強水泥基復合材料，主要以水泥、砂、粉煤灰等礦物摻合料為基體，以高性能合成纖維為增強材料，具有高強度、高延性、良好的裂縫控制能力。

然而，從想法到實驗室，從實驗室又到實踐應用，科研成果轉化的道路并非一帆風順。

回顧可以抗震的高延性復合材料的研發(fā)之路，鄧明科發(fā)現，主要問題就是現有砌體的抗拉強度低、材料自身脆弱，是房屋抗震性差的重要原因。于是，鄧明科從建筑材料的性能提升入手，經過上千次的試驗，研發(fā)出了一種可以“彎曲”的高延性混凝土。

混凝土怎么可能彎曲？鄧明科介紹，其實就是在高延性混凝土中加入了比頭發(fā)絲還要細小，具有高強、韌性的專用纖維。通過特殊工藝，讓纖維均勻分散，可以將開裂后的混凝土牢牢地拉接在一起，其拉伸變形可以達到普通混凝土的300倍以上，受彎時具有類似于鋼材的彎曲變形能力，因此也被稱為“可彎曲混凝土”。

這是一條幾乎沒有人走過的艱辛研發(fā)道路。

鄧明科回憶，2008年左右，國內還沒有一家企業(yè)能夠提供合格的原材料，尤其是纖維。因此，他的研發(fā)團隊只能通過外貿公司輾轉從國外購置專用的纖維，價格昂貴，而且還有許多限制。幾經周轉，材料才拿到手，產品研發(fā)才逐漸便步入正軌。

鄧明科回憶，當時團隊里面沒有專門做材料基礎研究的人，并且先前也沒有人做過這件事情，對材料機理研究和在房屋抗震方面的應用前景其實比較擔憂。當時國內這個領域幾乎是空白的，國外也只是少有的幾篇可供參考的外文文獻，他們只能基于理論基礎一次又一次地調整試驗方案進行試驗研究。

鄧明科坦言，在多年的科研中，家里人覺得我陪孩子和家人的時間太少。自己曾經答應過每個周末陪孩子們半天時間，一年下來幾乎沒有兌現幾次。“但我覺得我還是要舍小家為大家。后來我也跟孩子說，爸爸正在做一件特別偉大的事情，我們少了幾次團圓，但可以讓更多的家庭團圓，慢慢地孩子也開始理解我，家里人也很支持我。在家人的支持下，我要研發(fā)新型材料的決心就更加堅定了。”

“當時沒有專門的材料實驗室，只能把試驗設備放置在樓道里，但白天的時間經常被正常的教學科研工作填滿，只能利用晚上的時間在辦公樓的地下室和走廊里做試驗。”鄧明科說。

經過上千次的試配，鄧明科不斷地改進、創(chuàng)新，進行試點應用，現在已經形成由材料到結構由設計到施工、由試驗研究到工程應用的一整套技術。

科技成果轉化

“現在高延性復合材料用于抗震研究的人也越來越多，包括同濟大學、東南大學、清華大學、浙江大學、鄭州大學等，但是相對來說，西建大是國內最早開始進行研究的高校，而且我們是希望將科技成果轉化當成一個相關產業(yè)。”鄧明科說。

鄧明科表示，其他高校研發(fā)團隊可能基本上沒有形成規(guī)模，主要以科研為主。偶爾碰到項目，但是沒有專職人員，也沒有企業(yè)化運作等，因此就很難轉化為社會廣泛的實踐應用場景。回顧科研成果轉化之路，2014年初，鄧明科創(chuàng)辦了西安五和土木工程新材料有限公司，已更名為西安五和新材料科技集團股份有限公司（以下簡稱“五和新材料科技集團”），現已形成由材料到結構、設計到施工、試驗研究到工程領域的體系化應用與管理。這個體系在結合市場之后，該公司又不斷地開發(fā)新應用領域，比如向危房加固、路面、橋面、裝備式樓層板等拓展。

鄧明科將研究成果從實驗室?guī)蚋訌V泛的社會實踐應用并非偶然。

他坦言，將科研成果轉化為廣泛的社會實踐就是比較難的一件事，因為高校老師也要面臨來自學校的考核等壓力，而且教育部對大學的要求就是做教學和科研，社會服務放到第三。但是西建大也鼓勵老師將科研成果通過轉化為更加廣泛的社會實踐應用，但是其實只有少部分人能夠創(chuàng)辦企業(yè)。同時大多高校老師，當碩士、博士畢業(yè)之后，對市場端對社會需求并不了解，很多問題停留在實驗室，因此做學術人對工程界的需求可能懂但并不是有深入了解，所以將科研與實踐結合起來是比較難的。

鄧明科在求學期間就一直接觸建筑工程。2007年博士畢業(yè)之后，因為西建大專門有一個做房屋檢測鑒定加固的內設機構，鄧明科每年都會通過該機構接觸大量的工程項目。在接觸這些工程項目的同時，鄧明科將實驗項目與各種新材料相結合，不斷發(fā)現問題，然后針對性地解決問題。在不斷實驗過程中，他發(fā)現，高延性復合材料與建筑相結合確實是一個社會需求比較大的領域。

真正將高延性復合材料產業(yè)化，是從鄧明科創(chuàng)辦五和新材料科技集團開始。企業(yè)“從0到1”，也是經歷了一步一個腳印的發(fā)展過程。

在公司成立后，團隊在做技術推廣時，每天都會接觸大量的工程上的問題；同時團隊天天接觸客戶端市場，每天都反饋回來問題。經過篩選提煉之后，他們每年可以從市場當中反饋回來的問題中針對性地選擇重要問題出來，通過內部論證，再請專家一塊來定一些方向，再做研發(fā)解決問題，形成正向循環(huán)。

目前五和新材料科技集團有近300人專業(yè)的團隊從事高延性復合材料等相關的項目研究落地工作，已經形成技術推廣、技術服務、生產后勤保障等完整的公司運營體系。

市場空間

鄧明科介紹，截至目前，由于高延性混凝土的獨特優(yōu)勢，在不斷地實踐中，應用范圍也拓展到了更多領域，除了最初的老舊房屋加固以外，還應用在了加固窯洞、修繕文物，以及新建房屋的防水抗裂及路面修補等方面。

鄧明科說，與傳統(tǒng)加固方式相比，高延性復合材料加固技術具有施工工藝簡單、易于操作、施工周期短；不需要穿墻、穿樓板鋼筋，基本不破壞建筑外立面；加固面層厚度薄，不侵占原有建筑的使用面積；幾乎不增加原來的基礎荷載，基礎不用加固；綜合造價低等優(yōu)勢。另外，高延性復合材料加固技術，是在砌體結構面層壓抹高延性復合材料面層，通過高延性復合材料與砌體構件表面優(yōu)良的黏結性能，使高延性復合材料面層與墻體成為整體并協(xié)同受力；在遭遇地震時高延性復合材料的高強度、高抗裂性能和高耐損傷能力得以發(fā)揮，結構整體性和抗震性能因此得到顯著提高。

鄧明科通過對不同類型的砌體房屋進行模擬地震振動臺試驗，發(fā)現高延性復合材料加固后的砌體房屋可以抵抗9度罕遇地震，該技術被陜西省科技廳鑒定為“達到國際領先水平”。

目前，高延性復合材料加固技術已獲準了130余項國家專利，并在陜西、甘肅、安徽、云南、山西、河南、河北、遼寧、山東等14個省立項編制工程技術應用標準，在陜西省及其他31個省市已有10000多個應用案例，如“唐·韓休墓壁畫整體加固搬遷”“甘肅酒泉東風大禮堂”“千年府衙山西督軍府舊址”“重慶黃桷坪涂鴉藝術街美術館”“延安王家坪革命紀念館”。在高延性復合材料推廣應用領域處于行業(yè)引領者的地位，同時農村房屋抗震加固改造、城市更新、老舊小區(qū)改造等方向為高延性復合材料提供了巨大市場空間。

鄧明科說，未來，將進一步用高延性混凝土服務新農村建設，讓老百姓住上更安全的房屋。

另外，談及五和新材料科技集團的未來發(fā)展，鄧明科表示，目前希望進一步將體量規(guī)模做大，而且公司進行了股改，股份公司的成功創(chuàng)立，標志著公司邁上了一個嶄新的發(fā)展臺階，是發(fā)展歷程中又一個新的里程碑，助力公司進一步拓寬融資渠道，提升核心競爭力，實現高質量跨越式發(fā)展。此外，公司也已經啟動了上市計劃，向著資本市場進軍。