作者:吴益超 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-31 7:48:25
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记中科院外籍院士王中林:于细微处 看见远方

 王中林
 
“做科学,很多时候是千里走单骑,不要怕别人对你没信心,就怕你自己没信心,哪怕是别人质疑你的时候。”正是从那些微小的细节里,王中林看到了未来前行的方向。
 
■本报见习记者 吴益超
 
如果你看过科幻小说《三体》,一定会对书中所描述的能像电脑那样显示图像的“未来服饰”向往不已;如果你已经玩腻了iPhone,一部如玻璃般全透明的手机一定会吸引住你的目光;又或许你正在担心你的手机快没电了却找不到充电的地方,那么“边走路边给手机充电”这样的新奇技术可能正是你所期待的。
 
这些都是王中林的研究可能带来的“福利”。5月中旬的一天,在中国科技馆“大嘉讲”的讲台上,52岁的他显得从容淡定,在短短几十分钟的演讲中,现场不时掌声雷动。
 
翻阅王中林的简历,你会发现他竟是纳米科学里的世界级“牛人”——中科院外籍院士、欧洲科学院院士、美国佐治亚理工学院最年轻的终身校董教授,同时也是1992年~2002年10年中纳米科技论文引用次数世界个人排名前25位作者之一。
 
是“砖头”还是“金子”
 
2012年12月的一天,王中林收到了一封来自英国的邮件。邮件通知他因“自充电能源包一步实现能量的产生和储存”而入选国际知名英国科学网站“物理世界”的“2012年度十大科学突破”。
 
2005年,为了解决纳米器件的供电问题,王中林开始研究纳米发电机,一年后实验成功,并在《科学》杂志上发表。这个成果被认为是纳米科技发展中“从单个器件飞跃到阵列器件的里程碑”。
 
这种“纳米发电机”能将微小震动产生的机械能转变为电能,为传感器、探测器等供能。王中林因此成为国内外许多媒体追捧的对象。
 
在“大嘉讲”的现场,王中林与观众分享了两则他在研究过程中有关“错误”的故事,在主持人理论物理学家李淼看来,这些故事可以用四个字形容:见微知著。
 
那是2005年夏日的一天,王中林与一位博士生用当时最高级的手段测试纳米材料的压电系数。这位学生做了一整个夏天,得到的结果却和王中林期待的不太一样。
 
是方法错了,假设错了,还是计算错了?当时王中林首先想到的是假设出了问题。他同学生一起反复研究,重新计算,最终发现了一个全新的方向:利用纳米材料发电。
 
一年后,王中林发明了纳米发电机,在此基础上,他又发明了不依赖于原子力显微镜并能连续不断地输出直流电的纳米发电机的雏形,为技术转化和应用奠定了原理性的基础并迈出了关键性的一步。
 
“有时候你摔了一跤,但绊倒你的很可能不是砖头,而是一块金子!”
 
2011年,另一个“错误”启迪了王中林的小组关于研制“柔性摩擦电发电机”的思路。
 
2011年3月,王中林在做纳米发电机的学生向他汇报:最近测试出的结果和以前不大一样,以前发出的点是只有1 V ~2V,但最近有时候测试出的结果能达到10V以上。王中林排查原因,很快发现这是因为那个学生在做纳米发电机的时候没有封装好所致。
 
但这个“错误”却把他带入沉思——“在这种时候,做教授的不是在第一时间把学生批一顿,更重要的是从这些未知的现象中发现点什么。”
 
王中林和学生把设计方案改了又做、做了又改,经过6个月的反反复复打磨,他们终于发现了一个十分简单却非常有用的技术——摩擦发电。
 
“摩擦起电”是个连小学生都知道的物理学规律,但王中林研究的“摩擦发电”却是另外一回事。“摩擦以后产生的电场能够驱动电子流动,这在过去很少能做到。”王中林介绍说,一些国家开设有摩擦学研究所,研究的是如何消除摩擦,把摩擦当做某种负效应,而王中林所要做的,就是要利用这种摩擦来发电,让“负效应”带来“正能量”。
 
“你想想我们每天的生活中有多少有摩擦的地方?有人的地方就有动作,如果利用纳米材料将这种摩擦发电技术到新能源建设体系中,纳米技术才算是真正进入了我们的生活。”
 
“没有梦,什么都实现不了”
 
王中林的纳米研究还不止这些,他向记者展示了经过31道工序制造、装有几万个垂直压电三极管的全透明手机,甚至梦想着有一天中国能用上路基发电机和潮汐发电机,把纳米发电机装到人体内,让中医号脉这样的技术实现数字化。
 
王中林说自己是一个有梦想的人。正是因为怀揣梦想,让他从一名农家子弟成长为国际知名的科学家,不断突破逆境和困难取得显著的科研成果。
 
王中林探究微观世界由来已久,1987年他的博士论文就是研究小颗粒,这种小颗粒后来被正式命名为“纳米”,他笑言自己“在纳米还没有被叫纳米的时候,就已经在研究纳米”。
 
1978年,王中林从陕西省渭南市的一个小乡村里考进西安电子科技大学。4年后,他成为当年西北五省唯一被CUSPEA(中美联合培养物理类研究生计划)录取的学生,进入了美国亚利桑那州立大学。在美国,他只花了4年就完成了一般人需要5~8年才能取得的物理学博士学位,创造了该系的历史纪录。
 
如今的王中林有着诸多光环,面对学生,王中林一遍又一遍地鼓励他们不要放弃梦想:“没有梦,什么都实现不了。”
 
爱迪生说过,天才是1%的灵感加上99%的汗水,王中林则把这个定律改了一下——“天才应该是灵感乘以汗水,年轻人总希望一夜成名,只看见了成功的光环,但没看见辛劳的背景。”
 
“做科学,很多时候是千里走单骑,不要怕别人对你没信心,就怕你自己没信心,哪怕是别人质疑你的时候。”
 
就如同他提到的那两个有关“错误”的故事一样,正是从这些微小的细节里,王中林看到了未来前行的方向。
 
《中国科学报》 (2013-05-31 第7版 学人)
 
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