為了摯愛的精密事業
——記國家“千人計劃”特聘專家、南方科技大學講座教授吳勇波

本刊記者 王 軍

2014中日納米精度機械加工技術國際研討會后與日本專家教授合影（左1為吳勇波）

為了滿足現代先進制造與加工技術的需要，提高生產效率和改善零件的加工質量，精密加工技術和超精密加工技術已成為目前高科技技術領域的基礎，它不僅與當代一些主要科學技術的發展有密切的關系，還是當代科學發展的一個重要環節?，F如今，隨著新產品的不斷涌現，精密超精密加工的應用范圍正在進一步擴大，它的進步也將促進機械、液壓、電子、光學、傳感器和測量技術以及材料科學的進一步發展。

吳勇波與精密超精密領域的研究結緣已久，為了這一摯愛的事業，他孜孜不倦，遠渡重洋開展科學研究，將20余年的青春歲月賦予他的精密事業。經過多年的科研積累，他在多場（超聲、磁流變、等離子體氧化、固相化學反應、電致塑性效應）輔助精密超精密加工上積累了豐富的研究經驗，2017年，在外漂泊20余載的游子滿載著深厚的科研積淀來到了南方科技大學這一平臺，為了祖國的精密事業發展，繼續揚帆起航。

如今的事業，源自當初樸實的夢想

1976年，吳勇波還是一名對未來充滿無限憧憬的高中生，但那時在他看來由于高考制度的恢復“遙遙無期”，滿腔的抱負無法施展，他對自己的前途愈加迷茫。當時，在吳勇波就讀的中學附近有個農機廠，里面有車床、銑床等機床，里邊的工作人員除了操作工人還有大學畢業的技術員，所以高中畢業后能成為農機廠里開機床的技術工人就成為了吳勇波當時的最高理想。

幸運的是，1977年9月，吳勇波剛上高二就傳來要恢復高考的消息，消息在不久后得到了證實，他心中的希望之火再次被點燃，拼命學習迎戰高考。工夫不負有心人，吳勇波作為恢復高考后的第二屆大學生成功考入合肥工業大學，并在填報專業志愿時，他選擇了與自己最初夢想最為接近的機械制造工藝與設備這一專業。時光如梭，40年過去了，吳勇波仍從事著與這一領域息息相關的工作。

1982年7月，大學畢業后，吳勇波并沒有像大多數同學一樣選擇就業，他表示：雖然大學4年學到了不少基礎和專業的理論知識，但如何應用到實際中去，仍非常茫然。而他內心所保有的那份對于科學事業的憧憬，讓他毫不猶豫決定報考研究生，在不懈地努力下，他順利考入北京航空航天大學，在航空制造工程專業進行學習。

東渡扶桑27年，在精密事業中打磨積淀

1985年2月，研究生畢業的吳勇波被分配到老家附近同屬航空系統的南昌航空大學任教。1987年10月，他有幸獲得了公派留學日本的機會，作為訪問學者前往豐橋技術科學大學進修，并在其間承擔了多項科研項目。進行科學研究之余，他還經常與企業來訪技術人員進行交流，或去企業參觀。通過這些活動，吳勇波接觸到了日本先進的精密加工和機床設計技術，并由衷地感到日本之所以工業發達先進，與精密加工和機床工業的高水平發展有著非常密切的關系，這些都讓他感覺到將來精密加工技術應該有很大的發展空間，尤其在我國的工業現代化進程中尤為重要，這更加堅定了他將自己科研方向定位在精密加工領域的決心和信心。

1989年5月，吳勇波期滿回國，回到原單位從事教學工作。兩年半后，為了能夠在科研方面有更加深厚的積淀，吳勇波再次東渡扶桑，前往日本頂尖的“帝國大學”之一東北大學進行研究、學習，并在1997年3月成功獲得了精密工學專業博士學位。博士學業完成后，吳勇波在莊司教授的推薦下去位于東京的國際知名公司尼康工作，任主任級工程師，從事線性超聲馬達的研發。這一階段雖然時間短暫，只有不到一年半，但與大學學習有著完全不同的歷練，對吳勇波以后的教學科研生涯意義非凡。

2000年4月，他開始在新成立的秋田県立大學機械智能系統學系開展研究工作，從講師做起，逐步升任副教授和正教授。之后，他又作為由尖端加工研究室和材料創制研究室組成的材料創制加工實驗室主任，帶領由教授、副教授等組成的30人科研團隊開展相關領域的教學、科研活動。

在日本27年的學習和科研教學工作，吳勇波從未想過放棄，他一步一個腳印，在精密加工這一研究方向不斷探索、打磨，并取得了一系列創新性科研成果。

精密加工的大部分環節由機械加工來完成，但隨著機械零部件、光電元器件性能要求的逐步提高，對加工精度的要求也越來越嚴格，使得材料的最小去除尺度趨于納米級，甚至原子大小，這對刀具切削刃鋒利度的要求就變得極為苛刻，同時加工裝置要有原子大小的極微小進給分辨率。此外，隨著高性能但極難加工的新型材料的開發和應用，傳統的機械加工往往加工力大、溫度高，導致工具磨損大、加工效率低、精度不達標、成本高的問題出現，如何高效精密地加工這些材料又是個全新的挑戰。

面對這些挑戰，吳勇波基于超聲振動、電/磁流變、激光、等離子體、電化學、固相化學反應、電致塑性等物理化學現象在特種加工中去除材料的有效性，并結合自己在此領域長年的實踐，率先提出了將這些物理化學場引入機械加工的所謂多場輔助精密加工的概念。通過固相化學反應/超聲復合輔助拋光，實現硬脆光電材料的高效納米精度、環境友好研拋，在其可行性研究和基礎特性調查告一段落后，作為具體應用，吳勇波團隊還將此方法應用到了大口徑硅片的邊緣研拋當中，并在日本秋田県政府科研項目連續3年的支持下與當地企業合作開發出了樣機，在東京國際半導體產品博覽會上展出，獲得了廣泛關注，目前正在進行后續開發。此外，吳勇波在參與由日本著名的無心磨床和內圓磨床制造公司Micron精密株式會社牽頭的日本經濟產業省大型研發項目“新型汽車發動機燃料噴嘴內孔的高效精密磨削技術”時，還提出了等離子體/超聲復合輔助磨削的方法，以此成功達到了加工過程的高效化和精密化的目標。

2013年秋和參加微納加工制造國際研討會的專家同游泰山（左6為吳勇波）

不變的初衷與情懷，服務于祖國的精密事業

拳拳赤子心，濃濃故土情。2017年5月，闊別祖國20幾載的吳勇波在國家“千人計劃”的引進下全職回國擔任南方科技大學講座教授，開始在這一平臺繼續進行下一步的科研探索。

來到南科大后的大半年間，吳勇波的主要精力放在實驗室的建設上，希望整合一切資源，盡早把多場輔助精密加工科研基地建起來，維持這一領域在國際上的領先地位。此外，為了盡快使自己接上國內的“地氣”，吳勇波總是盡可能地抽出時間去企業參觀交流，了解產業第一線的需求，瞄準科技前沿開展前瞻性的、原創性的研究。他說，“我有將南科大在多場輔助精密加工方面的研究做出特色并且做強的初心”。有初心為伴，吳勇波在實現夢想的道路上從未感覺孤單。

“南科大不僅科研上要做出特色，教育更要做到國際一流。”吳勇波說。作為南方科技大學機械與能源工程系主管教學副主任，吳勇波十分注重高校人才的培養。他認為：一個大學的好壞、水平高低，最后還是看本科教育建設得怎么樣，培養出來的學生是不是可以給社會做出較大貢獻。因此，在今后的工作中，他還將考慮怎樣就教學進行改革，一邊借鑒國際上先進的做法，一邊結合我國的國情，摸索出一條有生命力的教學體系。

科研的征途永遠沒有終點。50余載的人生路，吳勇波有一半多的時間與科研為伴，他感謝一路以來的良師所給予的科研啟迪、諄諄教導，也感謝自己的家人全心全意地支持與陪伴，如今，他的人生正在翻開新的篇章，他說：“在國內，特別是在深圳充滿了機遇，人們對新技術新知識的渴求就是我們科研人員的奮斗源泉，只要抓準了，就能獲得支持、就能干得起來。”