王中林專訪：大學前從未學過英文但考上了CUSPEA，它改變了我人生發展方向

1979-1989年間，李政道、吳瑞（Ray Wu）、William von Eggers Doering和陳省身（Shiing-shen Chern）通過物理、化學、生化、數學四個中美博士生考試與申請項目（China-US PhD Examination and Application Programs, CUS-PhD-EA）選派1700余人赴美攻讀博士，培養了大批頂尖人才。該系列訪談旨在通過展示這些校友在過去半個世紀中對中國乃至全球發展所做出的集體貢獻，彰顯這些項目不僅對中國，也對全球都具有劃時代的歷史意義。

我叫王中林，陜西蒲城人。1983年赴美留學，本科畢業于西安電子科技大學，是第三批CUSPEA同學。在美國亞利桑那州立大學讀書，1987年博士畢業以后，到美國的國家實驗室、英國還有幾個單位工作，直到1995年到喬治亞理工學院當教授。后來我升為正教授，升為講席教授。2020年，我全職回來了。我目前任中國科學院北京納米能源系統研究所的所長、首席科學家。同時，也是中國科學院大學講席教授。這是我個人的基本經歷。

在科研方面，我們做的工作還是比較多的，可以總結為：第一個，我們發展了高熵能源體系，我們發明的納米發電機，作為能源的一個重要的支柱，把機械功轉為電功。第二個，我們提出的第三代半導體的壓電電子學，是對新型的三極管的設計，和新型的傳感與功率器件有非常促進作用的一個領域。這兩大領域我認為是我一輩子最大的貢獻，特別是對現在人工智能、物聯網起到很大作用。簡單來講，這兩大領域是我創的。

墨子沙龍：CUSPEA計劃是您赴美深造的關鍵契機。這段經歷對您的學術生涯有什么影響?

王中林：上大學以前我沒有學過英文，第二年，我就知道我英文不行，我就補英文。等到我畢業那年，我就考上了CUSPEA，所以是我人生沒有想著的一步，這是對我來說，大大改觀了我對世界的視野，也改觀了我人生發展的方向，同時也奠定了未來我實現科學的基礎。在那之前，我也不知道我對什么感興趣，我也不知道未來要做什么，盡管自己有一腔熱血，但是干什么呢？所以我覺得，CUSPEA讓我到美國去了以后，就開始讓我見識世界，真正領教到了世界的前沿科學在哪里，我們能做些什么。所以CUSPEA這個項目的設立，可以說是我人生中一個重要的轉折點，也是奠定了我們后面能夠做很多大的事情一個非常好的開端。所以，感謝李先生給我們當年這個機會，感謝國家的支持，才造就了我們今天。所以我回國以后一直力行，要為國家做一些事情，要為國家的教育、科研、人才培養等做一些事情，這是我一直立志在做的事。

墨子沙龍：這段CUSPEA赴美留學經歷對您跨文化科研合作有何啟示?它對您的學術生涯有什么影響?

王中林：就像剛才跟您講的，我那時沒有學過英文，幾年以后就出去留學，當時我們面臨的第一個到美國，我覺得第一個我們有種族的大關，我們有文化的大關，我們有語言的大關。所以盡管踏上那個平臺，但是馬上感覺到挑戰來了。所以CUSPEA提供這個平臺，讓我們首先見到了世界是什么，外邊的世界是什么，我們怎么在這利用先進的設備、先進的理念能做出更好的事情。當時我們對自己還是信心不是太足的，但是我覺得我們最大的優點是什么，好學、勤快、肯干，不怕困難。所以我覺得鍥而不舍，金石可鏤，灌在我骨子里邊，使我們科研上一步走上了大道。所以CUSPEA是對我們很好的開端，也是激勵我們。后來為什么為國家做事情，是因為李先生當初為什么送我們出去，就是為了國家培養人才做貢獻。所以在那工作了多少年以后，我就全職回來了。

在那之前，我做過很多事情。1992年我就在北京共同培養過博士生。2000年的時候，我任清華大學長江講座教授。2004年我們幫助北大創立了它的工學院。2006年，我兼任北大先進材料與納米技術系的創新系主任。同時，我那個時候也兼任了國內一些其他的職務。直到2012年，國家支持我們在北京建了一個所，叫中國科學院北京納米能源系統研究所。等到16年我在美國就停薪留職了，到2020年，我就全部辭掉，回來辦這個事情。所以到目前為止，這個機構，已經發展成為全世界在能量回收、波浪能回收領域，世界評估的第一，有多名學子都有很大的建樹。這個所現在從我開始，包括研究生在一起800多人了，所以也有個很好的基礎。也正是通過我們十多年的努力，一天是干不成的，多年的努力方能見效，所以現在成為我們原創加引領的一個重要的陣地。

墨子沙龍：摩擦納米發電機(TENG)被列為2024年十大新興化學技術。其最顛性的優勢是什么?

王中林：傳統發電，把高質量高密度的化石能源燃燒能變成機械功，然后變成電功是可以的。然而我們現實生活中，給你舉個例子，低頻次低幅度，我手的動作，低幅度，我說話是震動，電磁發電機是很難變成功率或者電信號的，驅動力不夠，這個就是它局限性所在。而我們摩擦的方式用什么，摩擦起電。兩種材料，一摩擦帶正電帶負電，空間的變化，它就會驅動電子的流動，所以它對低頻次低幅度非常敏感。因此它提供了一個把機械功轉為電功的另外一種方法。那么它和我們傳統電磁發電機是互補的，電磁發電機對高質量能源轉換，我們這對于低頻次低幅度轉換，兩個互補，加起來就能夠解決我們很多的問題。所以它有很多的優勢，現在波及的領域，包括從環保到健康醫療，用吸力發電，用呼吸發電，都是利用這個原理。給你舉個例子，放在水稻田里面，它可以除重金屬，風一吹，電壓高，驅動重金屬往電極上沉積。還有放在海洋里面，用水波發電等等，面非常之廣。所以我認為它是個重大發明。

墨子沙龍：TENG在自供電心臟起搏器中可借心跳發電，替代電池。該醫療應用何時能臨床普及?

王中林：想到這個是2009年，當時我們用壓電效應的時候，把機械功轉成電壓功，到2019年，實現了呼吸一次，微小的摩擦的發電機發的電驅動心臟起搏器三次，到現在更提高了。現在這個技術已經發展成好幾代了，已經實現產業孵化，孵化出小公司了，這個公司是有顛覆性技術資本投資，已經孵化出去了。這個就是一個例子。同時它打開了什么？我們體內植物是生物界自驅動的大門，包括腦的刺激，包括我們其他一些傳感裝置都可以。同時，摩擦發電機可以用在我們體外，體外什么呢？測運動中的心跳，測我們呼吸，就是我們睡覺時有些人突然停止呼吸，還有什么？我們的康復，我們腿受傷了以后康復的監測，還有什么？藥物的靶向投遞，因為它產生的高壓，就是你一錯動的時候，它的高壓能夠穿透幾厘米的肌膚，讓這個膏藥很快滲透，定靶滲透，這我們都做到了。

墨子沙龍：2024年全職歸國被視作中國科研界里程碑事件。是什么驅使您做出這個決定?

王中林：我回國實際上是2012年得到喬治亞理工學院的批準，我部分時間在國內工作。當時，因為我每年都有學校的批文。到了2016年，隨著北京納米能源所的壯大，很多工作已經部分時間處理不了了，所以2016年，我就停薪留職繼續來做這個事情。等到2020年的時候，我感覺到更做不過來了，而且我在美國也多少年了，那個時候我59歲，我覺得人生要做個選擇，你只能一件事做好，所以這邊人多，項目也多，我就有責任領著他們繼續往前走，所以我就把那邊全部辭掉了，回國我們就可以干很多的事情，發展原創的研究，帶著培養一大批人，影響很多的高校，同時教育很多的人，編寫很多的教材，那么這影響它就會慢慢流傳。所以也是秉承李先生寄予我們的厚望，科學回報國家也是多方面的，科研、產業、人才、教育都是，每一項都很重要。

墨子沙龍：科研高壓下，您如何保持創造力?是否有特別愛好?

王中林：遇到的困難也很多，我經歷也很豐富，我比一般搞學問的人，經歷要豐富得多，因為在國內國外我都遇到很多挑戰，我都戰勝過來了。大的壓力的時候，我就比較喜歡運動，我有很多煩的事情，我下去跟我們的科研人員打一場球，出一身汗釋放一下就好了。所以要學會釋放自己，這種正能量、積極向上的態度是我戰勝一切的法寶。

您對如今的年輕學生和科學家有什么樣的建議?

王中林：在人工智能大數據發展的時代，每個年輕人一定要學習自己的真本領，是機器沒辦法取代的。所以第一，年輕人要把基礎打好，就是數理化的基礎要打好。第二，年輕人要對自己要有信心，做什么事都會遇到困難，但是一定要信心足。第三是年輕人要有志向，不是選擇躺平，要不斷往前走，走的快，逆水行舟，不進則退。第四點，我認為人一輩子會有很多的選擇，一旦做了選擇以后，通過自己的努力把它做成最好的選擇。最后，年輕人一定要對國家對民族有情懷。所以我覺得基于年輕一代，一定要情懷，要倍加努力，要有正能量，更有百折不撓的精神面貌。鍥而不舍，金石可畏。頑強的意志，什么最后使你取得成功？六個字：堅持，堅持，堅持，你就會成功。

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