王中林专访：大学前从未学过英文但考上了CUSPEA，它改变了我人生发展方向

1979-1989年间，李政道、吴瑞（Ray Wu）、William von Eggers Doering和陈省身（Shiing-shen Chern）通过物理、化学、生化、数学四个中美博士生考试与申请项目（China-US PhD Examination and Application Programs, CUS-PhD-EA）选派1700余人赴美攻读博士，培养了大批顶尖人才。该系列访谈旨在通过展示这些校友在过去半个世纪中对中国乃至全球发展所做出的集体贡献，彰显这些项目不仅对中国，也对全球都具有划时代的历史意义。

我叫王中林，陕西蒲城人。1983年赴美留学，本科毕业于西安电子科技大学，是第三批CUSPEA同学。在美国亚利桑那州立大学读书，1987年博士毕业以后，到美国的国家实验室、英国还有几个单位工作，直到1995年到乔治亚理工学院当教授。后来我升为正教授，升为讲席教授。2020年，我全职回来了。我目前任中国科学院北京纳米能源系统研究所的所长、首席科学家。同时，也是中国科学院大学讲席教授。这是我个人的基本经历。

在科研方面，我们做的工作还是比较多的，可以总结为：第一个，我们发展了高熵能源体系，我们发明的纳米发电机，作为能源的一个重要的支柱，把机械功转为电功。第二个，我们提出的第三代半导体的压电电子学，是对新型的三极管的设计，和新型的传感与功率器件有非常促进作用的一个领域。这两大领域我认为是我一辈子最大的贡献，特别是对现在人工智能、物联网起到很大作用。简单来讲，这两大领域是我创的。

墨子沙龙：CUSPEA计划是您赴美深造的关键契机。这段经历对您的学术生涯有什么影响?

王中林：上大学以前我没有学过英文，第二年，我就知道我英文不行，我就补英文。等到我毕业那年，我就考上了CUSPEA，所以是我人生没有想着的一步，这是对我来说，大大改观了我对世界的视野，也改观了我人生发展的方向，同时也奠定了未来我实现科学的基础。在那之前，我也不知道我对什么感兴趣，我也不知道未来要做什么，尽管自己有一腔热血，但是干什么呢？所以我觉得，CUSPEA让我到美国去了以后，就开始让我见识世界，真正领教到了世界的前沿科学在哪里，我们能做些什么。所以CUSPEA这个项目的设立，可以说是我人生中一个重要的转折点，也是奠定了我们后面能够做很多大的事情一个非常好的开端。所以，感谢李先生给我们当年这个机会，感谢国家的支持，才造就了我们今天。所以我回国以后一直力行，要为国家做一些事情，要为国家的教育、科研、人才培养等做一些事情，这是我一直立志在做的事。

墨子沙龙：这段CUSPEA赴美留学经历对您跨文化科研合作有何启示?它对您的学术生涯有什么影响?

王中林：就像刚才跟您讲的，我那时没有学过英文，几年以后就出去留学，当时我们面临的第一个到美国，我觉得第一个我们有种族的大关，我们有文化的大关，我们有语言的大关。所以尽管踏上那个平台，但是马上感觉到挑战来了。所以CUSPEA提供这个平台，让我们首先见到了世界是什么，外边的世界是什么，我们怎么在这利用先进的设备、先进的理念能做出更好的事情。当时我们对自己还是信心不是太足的，但是我觉得我们最大的优点是什么，好学、勤快、肯干，不怕困难。所以我觉得锲而不舍，金石可镂，灌在我骨子里边，使我们科研上一步走上了大道。所以CUSPEA是对我们很好的开端，也是激励我们。后来为什么为国家做事情，是因为李先生当初为什么送我们出去，就是为了国家培养人才做贡献。所以在那工作了多少年以后，我就全职回来了。

在那之前，我做过很多事情。1992年我就在北京共同培养过博士生。2000年的时候，我任清华大学长江讲座教授。2004年我们帮助北大创立了它的工学院。2006年，我兼任北大先进材料与纳米技术系的创新系主任。同时，我那个时候也兼任了国内一些其他的职务。直到2012年，国家支持我们在北京建了一个所，叫中国科学院北京纳米能源系统研究所。等到16年我在美国就停薪留职了，到2020年，我就全部辞掉，回来办这个事情。所以到目前为止，这个机构，已经发展成为全世界在能量回收、波浪能回收领域，世界评估的第一，有多名学子都有很大的建树。这个所现在从我开始，包括研究生在一起800多人了，所以也有个很好的基础。也正是通过我们十多年的努力，一天是干不成的，多年的努力方能见效，所以现在成为我们原创加引领的一个重要的阵地。

墨子沙龙：摩擦纳米发电机(TENG)被列为2024年十大新兴化学技术。其最颠性的优势是什么?

王中林：传统发电，把高质量高密度的化石能源燃烧能变成机械功，然后变成电功是可以的。然而我们现实生活中，给你举个例子，低频次低幅度，我手的动作，低幅度，我说话是震动，电磁发电机是很难变成功率或者电信号的，驱动力不够，这个就是它局限性所在。而我们摩擦的方式用什么，摩擦起电。两种材料，一摩擦带正电带负电，空间的变化，它就会驱动电子的流动，所以它对低频次低幅度非常敏感。因此它提供了一个把机械功转为电功的另外一种方法。那么它和我们传统电磁发电机是互补的，电磁发电机对高质量能源转换，我们这对于低频次低幅度转换，两个互补，加起来就能够解决我们很多的问题。所以它有很多的优势，现在波及的领域，包括从环保到健康医疗，用吸力发电，用呼吸发电，都是利用这个原理。给你举个例子，放在水稻田里面，它可以除重金属，风一吹，电压高，驱动重金属往电极上沉积。还有放在海洋里面，用水波发电等等，面非常之广。所以我认为它是个重大发明。

墨子沙龙：TENG在自供电心脏起搏器中可借心跳发电，替代电池。该医疗应用何时能临床普及?

王中林：想到这个是2009年，当时我们用压电效应的时候，把机械功转成电压功，到2019年，实现了呼吸一次，微小的摩擦的发电机发的电驱动心脏起搏器三次，到现在更提高了。现在这个技术已经发展成好几代了，已经实现产业孵化，孵化出小公司了，这个公司是有颠覆性技术资本投资，已经孵化出去了。这个就是一个例子。同时它打开了什么？我们体内植物是生物界自驱动的大门，包括脑的刺激，包括我们其他一些传感装置都可以。同时，摩擦发电机可以用在我们体外，体外什么呢？测运动中的心跳，测我们呼吸，就是我们睡觉时有些人突然停止呼吸，还有什么？我们的康复，我们腿受伤了以后康复的监测，还有什么？药物的靶向投递，因为它产生的高压，就是你一错动的时候，它的高压能够穿透几厘米的肌肤，让这个膏药很快渗透，定靶渗透，这我们都做到了。

墨子沙龙：2024年全职归国被视作中国科研界里程碑事件。是什么驱使您做出这个决定?

王中林：我回国实际上是2012年得到乔治亚理工学院的批准，我部分时间在国内工作。当时，因为我每年都有学校的批文。到了2016年，随着北京纳米能源所的壮大，很多工作已经部分时间处理不了了，所以2016年，我就停薪留职继续来做这个事情。等到2020年的时候，我感觉到更做不过来了，而且我在美国也多少年了，那个时候我59岁，我觉得人生要做个选择，你只能一件事做好，所以这边人多，项目也多，我就有责任领着他们继续往前走，所以我就把那边全部辞掉了，回国我们就可以干很多的事情，发展原创的研究，带着培养一大批人，影响很多的高校，同时教育很多的人，编写很多的教材，那么这影响它就会慢慢流传。所以也是秉承李先生寄予我们的厚望，科学回报国家也是多方面的，科研、产业、人才、教育都是，每一项都很重要。

墨子沙龙：科研高压下，您如何保持创造力?是否有特别爱好?

王中林：遇到的困难也很多，我经历也很丰富，我比一般搞学问的人，经历要丰富得多，因为在国内国外我都遇到很多挑战，我都战胜过来了。大的压力的时候，我就比较喜欢运动，我有很多烦的事情，我下去跟我们的科研人员打一场球，出一身汗释放一下就好了。所以要学会释放自己，这种正能量、积极向上的态度是我战胜一切的法宝。

您对如今的年轻学生和科学家有什么样的建议?

王中林：在人工智能大数据发展的时代，每个年轻人一定要学习自己的真本领，是机器没办法取代的。所以第一，年轻人要把基础打好，就是数理化的基础要打好。第二，年轻人要对自己要有信心，做什么事都会遇到困难，但是一定要信心足。第三是年轻人要有志向，不是选择躺平，要不断往前走，走的快，逆水行舟，不进则退。第四点，我认为人一辈子会有很多的选择，一旦做了选择以后，通过自己的努力把它做成最好的选择。最后，年轻人一定要对国家对民族有情怀。所以我觉得基于年轻一代，一定要情怀，要倍加努力，要有正能量，更有百折不挠的精神面貌。锲而不舍，金石可畏。顽强的意志，什么最后使你取得成功？六个字：坚持，坚持，坚持，你就会成功。

文字整理：真真