汤慧萍：与材料对话的人

“对我而言，科学家精神首先体现为胸怀家国的使命担当，它要求研究者自觉将个人探索与国家战略需求紧密相连，把爱国之情、报国之志转化为攻克关键核心技术、实现科技自立自强的实际行动；其次是恪守初心的坚韧执着，扎根一个领域深耕，不追热点、不浮于表面；最后是协同共进的团队意识，在协同攻关中凝聚合力，在薪火相传中培育新人，共同推动科学事业向前发展。”

2025年浙江省“最美科技工作者”全省空天金属材料重点实验室主任、浙大城市学院先进材料增材制造创新研究中心主任

走出全省空天金属材料重点实验室的办公室，天已经黑透了。从早上9点开始，汤慧萍一直连轴转：接待了两批寻求产学研合作的访客，逐字打磨学生的申报材料，牵头讨论某项参数的可行性……作为全省空天金属材料重点实验室主任、浙大城市学院先进材料增材制造创新研究中心主任，她的时间被切割成无数个与“材料”相关的片段。

从胞元到苍穹，从材料科学的微观设计到宏观应用的壮阔历程，汤慧萍用三十余年深耕，搭建起一条材料科学服务国家战略的“天梯”，也书写了一位科学家为国铸“材”的赤诚篇章。

为国铸“材”

在核工业领域，支撑我国3000吨、6000吨铀转化工程投产；能源化工领域，支撑国际壳牌煤气化工程落地，技术覆盖全国约60%多晶硅生产线；国防与航天领域，相关器件应用于“神舟七号”“玉兔二号”等装备……翻开汤慧萍的履历，可以看到，她的科研工作几乎与国家战略紧紧绑定。

1990年，汤慧萍从中南工业大学材料学专业研究生毕业，便一头扎进了多孔金属领域研究，这一晃就是三十余年。多孔金属是核燃料加工、煤气化合成、多晶硅生产等工业领域中实现过滤分离与流体控制的关键材料，该领域曾长期面临诸多“卡脖子”难题。

“多孔材料科学工作者任重而道远，必须锲而不舍地不断探索。”我国“材料学之父”师昌绪先生的勉励，让汤慧萍始终铭记于心。她带领团队扎根实验室，啃下一个又一个硬骨头，取得了一系列突破性成果，直接推动了产业应用的跨越式发展。

2021年，汤慧萍加盟浙大城市学院。彼时，国家制造强国战略深入推进，商业航天产业的快速发展，对空天材料提出极致轻量化等高性能需求。空天领域“减重增效”的核心需求，恰好与多孔金属材料“轻质高强、极端环境耐受”的核心优势高度契合。

“我们希望把多年积累的技术用在最关键的地方，让中国的卫星、航天装备用上自主研发的核心材料，这是科研工作者的责任与担当。”在汤慧萍和团队的共同努力下，如今，一种新型多孔金属材料已在卫星主体结构上应用，围绕多孔金属和3D打印技术体系化创新，相关成果已在杭州云栖小镇落地，建设3D打印卫星工厂，为空天制造轻量化、定制化、低成本需求创造了更多可能。

“从国家战略和现实需求出发，攻克关键瓶颈问题，为国家乃至人类作出贡献，这样的科研才有时代价值。”汤慧萍目光坚定。

打破“学科的巴别塔”

随着科学的快速发展，学科壁垒日益凸显，而在解决一些重要的科学技术问题或重大应用需求方面，又迫切需要不同学科之间的交叉融合，重大创新往往诞生于学科的边缘与交叉界面。

“要善于跨界借力，遇到单一学科解决不了的问题，就主动联合其他领域专家，比如承力问题找力学专家，算法问题找计算机团队，用协同创新弥补短板。”这是汤慧萍近年来最大的感受。

由汤慧萍领衔，浙大城市学院和之江实验室联合组建的一支70余人的团队里，成员覆盖材料、机械、计算机、力学、数学等多学科领域，主线任务是实现“人工智能+多孔材料”的深度融合。

“刚开始很痛苦，相互都听不懂对方在讲什么，一些专业词汇理解会存在严重偏差，需要详细解释。但是大家坚持每周集中攻关，互相‘补课’，现在很多成员都成了‘跨学科多面手’。”谈起磨合期的4个月，汤慧萍笑了，“这是我科研生涯中跨学科协同最极致的一次实践。”

但也正是这次极致的跨学科协同，让汤慧萍见到了“最漂亮的一朵花”！

在“多孔合金材料模型”研发过程中，需要一个百万量级的数据库来训练模型，但数据从哪来，一开始大家也是懵的，现有的数据太少，实验获取数据又太慢，有两三个月时间，团队也束手无策。最终，团队充分发挥多学科优势，找到了数学这把“金钥匙”，通过参数化建模方法和自研仿真算法，开始自己生产数据，仅用3个月就生产了200多万孔结构-力学性能数据。如果采用传统的仿真方法，完成这些数据需要花上57年时间。

依托多孔合金材料模型，团队从AI生成的200多万个胞元结构中选出了为3D打印卫星设计的胞元。看到那个胞元的瞬间，汤慧萍激动地说：“这是我见过最漂亮的一朵花！”

两年来，汤慧萍带领的联合团队攻克了从AI设计到3D打印的全流程难题，不仅建设了数据库、研发了多孔合金材料模型，而且实现了卫星主体结构从设计、制备到应用的整体闭环。

“能够把不同学科领域的成员凝聚在一起，是因为我们目标一致，所有研究都紧扣国家空天战略和浙江‘315’科技创新需求，大家在攻坚中感受到‘做的事有大价值’。”汤慧萍感慨，“这种价值认同，是团队最大的凝聚力。”

像荷花一样绽放

一个池塘里的荷花，第一天开一朵，然后开两朵、四朵、八朵……到第30天刚好开满整个池塘，那么开满半个池塘是第几天呢？很多人以为是第15天，其实不是，是最接近尾声的第29天。

“当它开一半满的时候，也是最后一天的头一天，所以要循序渐进、厚积薄发。”汤慧萍很喜欢“荷花开了”的心理学效应，这不仅象征了努力与奋斗的意义，更蕴含了未来与机遇的无限可能。

科研的道路从来不是一帆风顺，数据卡壳、实验失败、技术封锁、专利诉讼……困难几乎是常态。

“对我来说，面对困难要保持对目标的坚定，只要认准方向就坚持下去，不轻言放弃，但是要执着不执拗。”汤慧萍介绍，在面对多孔材料的设计这一难题上，早在2018年，她就想过用计算的方法来解决，但是找了很多专家都觉得无法实现，直到2023年遇到王坚院士，才找到人工智能这一突破口。从想法萌芽到找到方向，她整整等了5年。

更超绝的心态是，“把困难当作升级的契机”。在电子束3D打印领域，相关技术和装备曾被欧美国家紧紧把控，对我国严防死守，拒绝技术转让。汤慧萍带领团队自主研发核心器件，创新工艺材料，构建标准体系，最终打破欧美垄断，实现全技术链条自主可控，建成了全球第二条装备生产线及多孔骨科植入物3D打印生产线。

深耕与磨砺、坚持与突破，汤慧萍将自己的职业生涯深深扎根于材料学研究的土壤之中，如同荷塘淤泥中的藕节，在黑暗中积蓄养分、编织脉络，在盛夏第一缕阳光掠过水面时，一朵荷花骤然挺出、恣意绽放。

（图文由省科技宣传教育中心提供）

责任编辑：杨吟