蒲城王中林 蒲城乡党、华裔科学家王中林 无缘诺贝尔物理学奖

10月5日,中国科学家屠呦呦获得诺贝尔生物或医学奖,诺贝尔物理学奖10月6日揭晓,颁给Arthur B. McDonald 和Takaaki Kajita ,是关于中微子振荡的研究。在今年的诺贝尔物理学奖提名中,来自陕西蒲城的乡党、西安电子科技大学1978级校友,佐治亚理工学院的王中林教授入围,遗憾的是与诺奖“擦肩而过”。

客居海外几十年的王中林教授,在西方学术界取得丰硕成果,被美国麻省理工学院排名为当今世界在纳米科技领域做得最好的五个人之一,并在两年前当选为欧洲科学院院士。今年7月,他回到陕西,来到阔别多年的母校西安电子科技大学和学弟们作交流。

>>成长

出身蒲城农村 恢复高考后首届毕业生

1961年,王中林出生在陕西蒲城农村。家中兄弟四人,父亲在县城当工人,母亲务农。上世纪60年代闹饥荒,王中林从小身体素质就不好,在小学、中学老师的记忆里,他总是一副脸色发黄,瘦弱无力的样子。1977年的一天,乡办中学的老师拿来一份化学试卷,王中林得了85分,全班第一名。那天他才知道中国有了高考的消息。那时候高中两年都没有发过一本数学书。一是家境贫寒,二是老师们认为学会丈量土地识别化肥很实用。王中林想办法找书看找题做。

1978年参加了高考,他考出了全区第一的好成绩。然而一心想学雷达工程的王中林,却被分到了西安电子科技大学(原西北电讯工程学院)物理师资班。从此,他就与物理结下了不解之缘。

“把自己准备好,机会自然会来到。”对于大学阶段的学习,王中林认为目标明确非常重要。他进入大学时候的状态是:数理化底子薄弱;没有学过英语。王中林给自己定了一个目标:四年本科每门成绩不能低于90分。大三这一年,国家面向全国选拔100名中美联合招收的物理研究生。第一次考试,专业课全过,英语不及格。余下的一年时间里,王中林把几乎所有的时间都留给了英语。最后一次考试,王中林通过了,并且是西北五省惟一的一名。 1982年,王中林来到美国。经过5年的努力,1987年获亚利桑那州立大学物理学博士。从1987年到1994年,他曾在纽约州立大学石溪分校、英国剑桥大学开文迪许实验室、美国橡树岭国家实验室和美国国家标准和技术定量局从事研究工作。2004年晋升为佐治亚理工学院校摄政董事教授。

>>科研

“在纳米还没有被叫纳米的时候,就已经在研究纳米”

翻阅王中林的简历,可以发现他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。

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。王中林曾分享了两则他在研究过程中有关“错误”的故事,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,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1V~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,利用这种摩擦来发电,让“负效应”带来“正能量”。

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”。