九三模范 ⑧ ∣ 汪爱英：表面涂层，材料的神奇外衣

九三模范：汪爱英

汪爱英

博士，1975年11月生，陕西蒲城人，2010年加入九三学社。中国科学院宁波材料技术与工程研究所（宁波材料所）二级研究员，博士生导师，所属材料技术研究所所长、中科院海洋新材料与应用技术重点实验室副主任。中国女科技工作者协会理事，宁波市第十四、十五届政协常委，九三学社宁波市第九届委员会委员、博士联谊会会长。

入选国家杰出青年科学基金、浙江省万人计划科技创新领军人才，荣获宁波市科学技术进步奖一等奖（排名第一）。从事表面强化防护涂层和功能改性技术研究24年。主持国家973课题、国家基金委杰青/优青、中科院重大装备、中科院国际创新团队等20余项重大科技攻关项目。

你见过无色无味的惰性气体氩（Ar）经电离后发出的粉紫色光吗？

在中科院宁波材料所碳基薄膜与涂层技术团队实验室，通过一台台真空镀膜设备，随时都能观测到氩等离子体的放电辉光，如梦幻仙境，美轮美奂，散发着独特的“氩生命”魅力。

这些制备涂层材料的镀膜装备，都是汪爱英带领团队自主设计、研制和搭建的，仪器打破国外高端镀膜机核心技术封锁，实现了涂层性能的神奇定制。  

科研，其实很有乐趣。

女性做科研有优势

汪爱英生于普通的农民家庭，排行最小，家里贫苦，高三放学回家还要去地里收麦子。“一定要走出去！”她怀揣梦想，决心要像《平凡的世界》里的主人公那样奋力拼搏、积极向上，靠知识改变命运。

1994年高考，汪爱英首选离家较近、免学费经济压力小的第四军医大学，因视力不合格，只能转而报考军校风格的西北工业大学，一所国内唯一以同时发展航空、航天、航海（三航）工程教育和科学研究为特色的重点大学。她选择了材料科学与工程系，被录取到铸造专业，全班29个同学，仅4名女生。

与当时新兴的电子计算机专业相比，以热、锻、铸、焊为主的金属热加工不仅属传统学科，而且工作环境往往脏、乱、差，乍一听就让人发怵。但从小的成长经历，培养了汪爱英能吃苦、不服输的韧劲。她认真学习材料基础公共课、金属成型理论、铸造熔炼工艺专业相关课程，珍惜各种金属加工实习机会，在制图、车钳、刨铣、铸造、焊结等工序操作中，体会到了女生也可以学工科，且并不枯燥。尤其令她欢喜的是第一次金工实习亲手制造的作品——小锤子，以至于生锈多年仍不肯舍弃。

更让汪爱英欣喜的是西工大材料系建有凝固技术国家重点实验室，拥有周尧和、傅恒志、张立同等院士在内的一批杰出人才。每逢三八节，张院士都受邀与系里的女同学亲切座谈，以“巾帼报国”的人格魅力指出科学研究不拒绝女性。“听张院士的一席话很受鼓舞，她就是我们女性奋斗的榜样。”汪爱英深有感触。

铸模时为什么模具与融蜡、沙子不粘连？县城文庙的六龙壁为何四百年不褪色？这些材料表面有什么神奇的外衣？

带着这些疑问，1998年大学毕业后，汪爱英选择了位于沈阳的中国科学院金属研究所，跟随表面工程领域著名的闻立时院士，进行硕博连读研究生学习。

老师是学生最好的表率。闻先生执着科研，感知敏锐，精通俄语又自学英语，对学生要求严格。汪爱英按照课题大研究方向，认真查阅文献，设计优化方案，操作设备实验。为验证金刚石薄膜的模拟计算结果，她在实验室熬通宵，装样品、抽真空、调参数、测数据。镀膜仪器老旧，故障多，她冷静摸排，使设备正常运行。很多人以为修理设备特费功夫，而汪爱英却因此而打实了设备研制的基础，真所谓“无心插柳柳成荫”啊。

女性细心、有韧劲、肯吃苦、善协作的优势在科研工作中彰显，汪爱英成为闻先生众多学生中的“首席研究生”。

科研与生活很融合

表面工程是既古老又内涵丰富的多学科交叉领域，而表面涂层，就是在材料外面涂覆一层“神奇的功能外衣”。有点像哈利波特的隐形斗篷、宙斯的盾牌，在不影响材料本身特性的基础上，赋予材料不一样的耐磨、耐腐蚀、抗氧化、超疏水等性能。学得越多，就越觉得还有更多的知识要去探求；研究得越深入，就越想掌握世界各地的前沿新技术。

2003年，汪爱英博士毕业，作为新兴交叉学科的表面工程材料技术蓬勃发展，方兴未艾。对比国内化学气相沉积（CVD）金刚石薄膜进展与国外水平的巨大差异，以及高温高压CVD技术的应用限制，汪爱英将自己的研究方向转向更易于实现低温制备的物理气相沉积（PVD）涂层方面。她向多家国际科研机构提交了简历，收到的第一份录取通知是来自韩国科学技术研究院（KIST）首席研究员李光烈博士（Kwang-Ryeol Lee）的。李博士看好她的应聘申请，英语表达流畅，材料计算和设备仪器工作有特色。汪爱英成为李博士团队中的第一位国外博士后。

在异国他乡虽辛苦，但汪爱英通过与李博士的愉快合作，在金属掺杂类金刚石薄膜的设计制备和应力调控机制方面取得了重要进展。特别是她结合实验，在设备维护、修理改造等方面展现出的超强动手能力，每每让要求严苛的李博士赞叹不已。

2005年汪爱英博士后出站，李博士推荐她加入韩国JNL科技有限公司，担任高级研究员，继续开展涂层材料基础研发与镀膜设备研制工作。不到半年，她主导研制出磁过滤双弯曲碳膜沉积装备，攻克了韩国三星公司的镜头模具涂层技术，实现了“涂层材料-装备-工艺-应用”于一体的产业化转化，获得公司内外的一致好评。第一次涂层项目的成功投产，让汪爱英觉得科研的价值所在，很有成就感。

留意观察日常生活，也总能捕捉科研灵感。2018年带孩子去日本旅行，汪爱英发现酸奶杯膜不沾半点奶，便一路和孩子讨论，还将杯盖带回国，以探究其表面涂层的奥秘。研究结果后来被拓展用于2020年新冠疫情期间防雾护目镜产品功能改性方面。

“把看似独立的科研和生活融合起来，做科研就不会觉得特别累，在快乐生活的同时，又能有科研发现的获得感，感受到人生的价值。”这是汪爱英从导师们身上习得的，并一直努力践行着。

研发助企业快成长

2006年6月，汪爱英偶然得知中国科学院在宁波组建材料技术与工程研究所，发展理念是“料要成材、材要成器、器要好用”，首期部署表面工程研究领域，这与自已的科研目标非常契合。经过严格面试遴选，汪爱英于12月回国，全职加盟宁波材料所，作为一名研究员，开启了独挑大梁的新征程。

真空镀膜机是制备涂层的必备仪器，而国外高端镀膜机核心技术封锁，汪爱英一边从零开始组建团队，一边攻坚克难，硬是依靠自主设计、委外加工、自主编程、组装集成，仅用7个月时间、100余万元费用，就建成了第一台离子束复合PVD涂层沉积设备。后又陆续研制和搭建了8套功能互补的镀膜装备平台，4次获得中科院重大装备研制项目资助。

浙江区域五金制造产业发达，表面技术需求广。与传统电镀对环境和人体有害不同，真空镀膜技术优势明显，不仅绿色环保，而且大面积成膜均匀致密，涂层性能好，低温适用强。为此，汪爱英带领团队，积极组织和参加各类学会协会、成果对接会，主动走访企业，深入生产一线，了解企业现状，凝练技术需求，推介和寻求先进涂层技术的合作应用。

2008年11月，汪爱英获悉浙江高鸿集团，在手机不锈钢外壳表面耐磨防护与装饰涂层开发方面处于困境，便主动发电邮联系。经过多次深入交流，双方于2009年2月正式签署五年协议，共同组建“PVD功能装饰涂层新材料工程技术研究中心”，陆续在涂层材料、装备技术、人才培养、国际合作等多方面形成创新成果。

汪爱英始终践行把科技转化为生产力的使命。她带领团队，先后与华为、宁波甬微、威霖、中骏、盾戈等十余家企业建立了长期紧密的合作，开发的空调压缩机滑片强韧润滑碳基涂层技术，一举打破日本垄断，提升企业核心竞争力，引领了行业发展，带动经济效益超10亿元。同时，团队与浙大邵逸夫医院合作，攻克国产肿瘤微创治疗射频针需要治疗端高导电、皮肤接触端高绝缘的改性涂层技术，降低了治疗粘连并发症、血气胸和患者痛苦。她主持的《金属材料表面强化涂层与功能改性》等研究项目，获得4项成果转化应用，为国家航空、核电、深海等严苛环境用高性能防护涂层材料提供了保障。

十五年来，汪爱英组建了一支38人的科研团队，沉下心努力攻关，逐渐在国内外表面涂层材料研究领域和技术同行中崭露头角。她负责的《强韧耐磨碳基复合涂层材料关键技术与应用》项目荣获2020年度宁波市科学技术进步奖一等奖，《极端环境金属表面强化涂层与功能改性》获得2020年度国家杰出青年科学基金资助。先后发表SCI论文150余篇，授权发明专利67件，承担国家973课题、两机课题、国家基金、中科院装备研制、卢嘉锡国际创新团队等重大项目20余项。

汪爱英还先后担任宁波市政协委员、常委，九三学社宁波市委员会委员。十多年来，她积极参政履职，建言献策，在知识产权保护、科技人才和政策、后疫情时代的国际合作等方面提出了不少高质量的提案，多次与女科技工作者分享交流科技创新体会，数次被宁波市政协评为参政议政积极分子，连续2020年、2021年被九三学社浙江省委员会评为优秀社员。

“物有甘苦，尝之者识；道有夷险，履之者知”。科学研究是探索未知、追求真理的过程，其本质就是创新。在当今建设科技强国的新发展阶段，我们唯有不忘初心，砥砺品质，潜心科研，提高本领，才能取得核心技术突破并实现特色成果应用，这也正是汪爱英和她的团队不懈追逐的魅力科研梦。

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