王中林專訪：大學(xué)前從未學(xué)過英文但考上了CUSPEA，它改變了我人生發(fā)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(xué)、生化、數(shù)學(xué)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(yǎng)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(jì)中對中國乃至全球發(fā)展所做出的集體貢獻(xiàn)，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(xué)，本科畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，是第三批CUSPEA同學(xué)。在美國亞利桑那州立大學(xué)讀書，1987年博士畢業(yè)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(xué)院當(dāng)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(xué)院北京納米能源系統(tǒng)研究所的所長、首席科學(xué)家。同時，也是中國科學(xué)院大學(xué)講席教授。這是我個人的基本經(jīng)歷。

在科研方面，我們做的工作還是比較多的，可以總結(jié)為：第一個，我們發(fā)展了高熵能源體系，我們發(fā)明的納米發(fā)電機，作為能源的一個重要的支柱，把機械功轉(zhuǎn)為電功。第二個，我們提出的第三代半導(dǎo)體的壓電電子學(xué)，是對新型的三極管的設(shè)計，和新型的傳感與功率器件有非常促進(jìn)作用的一個領(lǐng)域。這兩大領(lǐng)域我認(rèn)為是我一輩子最大的貢獻(xiàn)，特別是對現(xiàn)在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)起到很大作用。簡單來講，這兩大領(lǐng)域是我創(chuàng)的。

墨子沙龍：CUSPEA計劃是您赴美深造的關(guān)鍵契機。這段經(jīng)歷對您的學(xué)術(shù)生涯有什么影響?

王中林：上大學(xué)以前我沒有學(xué)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(yè)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(fā)展的方向，同時也奠定了未來我實現(xiàn)科學(xué)的基礎(chǔ)。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(lǐng)教到了世界的前沿科學(xué)在哪里，我們能做些什么。所以CUSPEA這個項目的設(shè)立，可以說是我人生中一個重要的轉(zhuǎn)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(dāng)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(yǎng)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(xué)經(jīng)歷對您跨文化科研合作有何啟示?它對您的學(xué)術(shù)生涯有什么影響?

王中林：就像剛才跟您講的，我那時沒有學(xué)過英文，幾年以后就出去留學(xué)，當(dāng)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(guān)，我們有文化的大關(guān)，我們有語言的大關(guān)。所以盡管踏上那個平臺，但是馬上感覺到挑戰(zhàn)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(jìn)的設(shè)備、先進(jìn)的理念能做出更好的事情。當(dāng)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(yōu)點是什么，好學(xué)、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(dāng)初為什么送我們出去，就是為了國家培養(yǎng)人才做貢獻(xiàn)。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(yǎng)過博士生。2000年的時候，我任清華大學(xué)長江講座教授。2004年我們幫助北大創(chuàng)立了它的工學(xué)院。2006年，我兼任北大先進(jìn)材料與納米技術(shù)系的創(chuàng)新系主任。同時，我那個時候也兼任了國內(nèi)一些其他的職務(wù)。直到2012年，國家支持我們在北京建了一個所，叫中國科學(xué)院北京納米能源系統(tǒng)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(gòu)，已經(jīng)發(fā)展成為全世界在能量回收、波浪能回收領(lǐng)域，世界評估的第一，有多名學(xué)子都有很大的建樹。這個所現(xiàn)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(chǔ)。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(xiàn)在成為我們原創(chuàng)加引領(lǐng)的一個重要的陣地。

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

王中林：傳統(tǒng)發(fā)電，把高質(zhì)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(xiàn)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(fā)電機是很難變成功率或者電信號的，驅(qū)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(fù)電，空間的變化，它就會驅(qū)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(zhuǎn)為電功的另外一種方法。那么它和我們傳統(tǒng)電磁發(fā)電機是互補的，電磁發(fā)電機對高質(zhì)量能源轉(zhuǎn)換，我們這對于低頻次低幅度轉(zhuǎn)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(yōu)勢，現(xiàn)在波及的領(lǐng)域，包括從環(huán)保到健康醫(yī)療，用吸力發(fā)電，用呼吸發(fā)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(fēng)一吹，電壓高，驅(qū)動重金屬往電極上沉積。還有放在海洋里面，用水波發(fā)電等等，面非常之廣。所以我認(rèn)為它是個重大發(fā)明。

墨子沙龍：TENG在自供電心臟起搏器中可借心跳發(fā)電，替代電池。該醫(yī)療應(yīng)用何時能臨床普及?

王中林：想到這個是2009年，當(dāng)時我們用壓電效應(yīng)的時候，把機械功轉(zhuǎn)成電壓功，到2019年，實現(xiàn)了呼吸一次，微小的摩擦的發(fā)電機發(fā)的電驅(qū)動心臟起搏器三次，到現(xiàn)在更提高了?，F(xiàn)在這個技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成好幾代了，已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)孵化，孵化出小公司了，這個公司是有顛覆性技術(shù)資本投資，已經(jīng)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(nèi)植物是生物界自驅(qū)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(fā)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(fù)，我們腿受傷了以后康復(fù)的監(jiān)測，還有什么？藥物的靶向投遞，因為它產(chǎn)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(qū)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(xué)院的批準(zhǔn)，我部分時間在國內(nèi)工作。當(dāng)時，因為我每年都有學(xué)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(jīng)部分時間處理不了了，所以2016年，我就停薪留職繼續(xù)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(zé)任領(lǐng)著他們繼續(xù)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(fā)展原創(chuàng)的研究，帶著培養(yǎng)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(xué)回報國家也是多方面的，科研、產(chǎn)業(yè)、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(chuàng)造力?是否有特別愛好?

王中林：遇到的困難也很多，我經(jīng)歷也很豐富，我比一般搞學(xué)問的人，經(jīng)歷要豐富得多，因為在國內(nèi)國外我都遇到很多挑戰(zhàn)，我都戰(zhàn)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(xué)會釋放自己，這種正能量、積極向上的態(tài)度是我戰(zhàn)勝一切的法寶。

您對如今的年輕學(xué)生和科學(xué)家有什么樣的建議?

王中林：在人工智能大數(shù)據(jù)發(fā)展的時代，每個年輕人一定要學(xué)習(xí)自己的真本領(lǐng)，是機器沒辦法取代的。所以第一，年輕人要把基礎(chǔ)打好，就是數(shù)理化的基礎(chǔ)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(jìn)則退。第四點，我認(rèn)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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