世界顶尖科学家王中林
冯宝哲
“江山代有才人出，各领风骚数百年。”你可知晓当今世界排名第一的顶尖科学家是谁？据美国斯坦福大学与爱思维尔发布的2025年全球前2%顶尖科学家显示：中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长和首席科学家王中林稳居榜首。这其实已经不希奇了，因为“年度科学影响力排行榜”从2019年开始，王中林就一直是名列前茅，简直成了“榜霸”。今年所不同的是更将“终身科学影响力排行榜”桂冠收入囊中。成为全球唯一在两大榜单同时登顶的科学家。能够在全球700多万科学家中脱颖而出，用“双榜第一”的成绩给世界递上了一张刻着“中国原创”的硬明片，王中林很自然地受到了人们的敬仰和关注。
王中林是国际顶尖纳米科学家、物理学家、材料学家、能源技术专家。他研究的领域主要是纳米科技。纳米是一种几何尺寸的度量单位，1纳米等于百万分之一毫米。纳米技术也称毫微技术，是在纳米尺度内研究物质特性，并制造特定功能材料、器件和系统的技术。是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。它通过操纵原子和分子制造产品。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。纳米技术的发展展现了多学科交叉融合的强大潜力正在推动全球科技和产业变革。截止2025年中国在纳米专利数量上以43% 的占比稳居世界第一，其领跑者就是出于三秦大地的王中林。
（一）
王中林，1961年11月出生于陕西省蒲城县高阳镇的一个普通农家，这里地处渭北高原山沟地带，条件艰苦。先辈以田穑为业，父为县食品公司职工，母亲在家务农，教养四个子女，人多劳少，在生产队是驰名的超支户，幸有其父工资贴补，方才得以维持。当时国家正处于三年困难时期，日子过得紧紧巴巴，清贫困苦，捉襟见肘，但父母还是坚持供他上学。中林自幼天资聪颖，勤奋好学，但处于这样的家境之中，他也得抽出一定时间参加田间劳动，分担生活的压力。1975年，王中林从高阳社中毕业，考入高阳中学，1978年完成高中学业，适逢文革后恢复高考的第二年度，王中林顺利地考入西北电讯工程学院（现西安电子科技大学）。他本来打算学习计算机和雷达，可是阴差阳错，却因为成绩优异而被分配到了物理专业，王中林接受了这一改变，从而与物理结缘。他后来回忆此事，认为如果当初没有学习物理，自己的学术成就绝不会达到现有的水平，他感恩母校的这个决定。
1981年，正逢李政道先生建立的中美联合培养物理类研究生计划实施之时，西北电讯工程学院得到了三个出国留学名额，王中林当时尚未毕业，但因学业优秀参加了考试，因为英语成绩不够，没有通过。这一挫折并未使他灰心，为了填补短项，他买来录音机刻苦补习英语，1982年他本科毕业，通过考试，一举中的，成为当年西北五省唯一被录取的赴美留学生。当时内地消息闭塞，对美国高校一无所知，到美选择学校又成了一个难题，于是他便别出心栽，以字母顺序选择了以A开头的亚利桑那州立大学就读，没想到机缘巧合，竟然投在国际知名的高分辨电子显微镜学尊基人约翰·麦斯威尔·考利教授门下为徒。使他遇到了一位改变他一生命运的引路良师。
1983年王中林进入亚利桑那州立大学学习，他很珍惜这来之不易的留学机会，即使身处异国他乡，仍能集中精力，刻苦学习，对考利教授的研究方向他极有兴趣，每天跟着教授一起待在实验室。考利教授也没有因为这个学生是华人就带着西方国家普遍的有色眼镜慢待他，而是以有王中林这样的学生而感到骄傲，不论给他安排什么课题研究，这个中国青年都可以完成得非常出色。考利教授带着王中林继续攻克纳米学方面的难题，对于纳米学的研究是王中林进一步走向世界物理学的第一步。跟着考利教授一起做了几年的研究之后，26岁的王中林在别人需要6到8年，而他只用了4年的时间，就顺利地取得了物理学博士学位。
1987年7月，他到纽约州立大学石溪分校从事博士后研究。一年后，1988年7月他被老师推荐到了鼎鼎大名的英国剑桥大学卡文迪许实验室做研究员，这里曾孕育出了30个物理诺奖获得者。但是，在那里，他并没有遇到像考利教授一样的老师。他在试验中提出自己关于试验的一些创新意见，却因种种原因被导师拒绝，但王中林没有因此而放弃自己的想法，他另辟蹊径，坚持在期刊中发表自己的意见。他的研究文章大放异彩，非常有价值，获得了学界的好评与支持。
1989年12月到1993年3月，王中林离开剑桥，来到美国橡树岭国家实验室担任副教授。
1993年4月到1995年2月他又担任美国国家标准局研究员。
1995年3月，他被佐治亚理工学院聘为副教授和电子显微镜实验室主任，专攻纳米学，开启了自己的纳米学研究生涯。虽然此时他在业界已经小有名气，但他还算是个新人，并且是一个中国人，所以并没有享受到一个副教授该有的待遇，甚至连属于他自己的实验室都没有，只能晚上借别人的实验室进行研究。对于这些不平等的待遇，他并未气馁，反而顶着压力，发奋图强。三年里他发表了80多篇高质量的学术文章，还完成了一本关于纳米学的科研著作。这本著作被业内媒体评为“具有卓越成就的经典之作”，1998年，他晋升为终身正教授，让周围的人对他刮目相看。
1999年，他率领科研小组研制出可称单个病毒质量的“纳米秤”，能秤出质量为亿亿分之二百克的单个病毒重量，对生物学和医学研究有着重要贡献，由此一炮走红。
2000年9月，王中林创建了佐治亚理工学院纳米科学和技术中心，并担任该中心主任。
2002年，当选为欧洲科学院院士。
2004年，晋升为佐治亚理工学院的终身校董事教授。
2015年，王中林获得素有“诺奖风向标”之称的“引文桂冠奖”。
第一步成功后，王中林一发令人惊叹，此后二十多年，他的科研成果几乎囊括了美国物理学五大学会设置的奖项，而这些奖都是五大学会最高的奖项，有些物理学界的科学家一辈子能拿到其中一个就已经很厉害了，而王中林这个来自中国的科学家却一下子集齐了五大学会的所有奖项。
特别值得一提的是，2000年王中林在他发表的一篇论文中独创地提出了自供电系统，其原理简单地说，就是让手机能在无设备的条件下，不使用电池实现自供电。所有的人都认为这是“天方夜谭”，而王中林却坚持己见，带着他的团队在2006年研发出了纳米发电技术，发明了“摩擦纳米发电机”，这是世界上最小的发电机，能把自然环境中看起来微不足道的能量收集并利用起来。这个黑科技非常神奇，它可以通过摩擦起电效应，把走路、呼吸、心跳、肌肉收缩等日常中的能量转换为电能，这样很多在身体中的医疗器械就不再需要电池。它的成功研发，颠覆了人类获取能源的方式，对于现代社会具有划时代的意义。
（二）
王中林由此被誉为“纳米发电机之父”，终于攀上了世界科学的巅峰，但他始终不忘三秦大地，不忘自己是炎黄子孙。留学国外多年，在早期因为科研原因曾选择加入了美国国籍，但是他在世界上发表任何文章都一直用的中文名字，因为他心中一直惦记着养育他的祖国。
1992年至2010年，王中林往返中美间达130余次，为推进中美科技、教育的交流和发展作出了很大的努力。据不完全统计，仅仅从他美国实验室回国的博士、博士后和访问学者等就达百位左右，这些出色的研究人才回到国内以后，又迅速带上新的研究队伍继续研发，他们成为我国纳米发电研究领域的开创者和先行者。他本人2004年开始担任国家纳米科学中心第一届海外主任；2005年2月推动成立北京大学工学院先进材料与纳米技术系，担任首任系主任；2009年当选中国科学院外籍院士；2012年担任中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长和首席科学家。
2017年他经过多年的努力，终于彻底回到了中国，在中科院，国家为他提供了200人的研究团队，他也成为了中科院大学纳米科学与技术学院的首任院长。
此外，他还担任过二十余次在国内举办的国际大会的主席和组织者，利用自己与许多国际著名学者长期建立的合作和私人友好关系，邀请他们到中国参加会议，把国际前沿领域的最新进展和优秀科研理念介绍给中国广大科学工作者和研究生。
2018年他荣获被誉为“能源界诺贝尔奖”的埃尼奖；
2019年他荣获被誉为“发展中国家诺贝尔奖”的阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖。
2019年他被聘为加拿大工程院国际院士，
2022年他被聘为美国国家发明家科学院院士和欧洲工程院院士。
2023年7月6日，“全球能源奖”揭晓，王中林获得“非常规能源”。
2025年他被聘为英国皇家工程院院士。
（三）
2022年1月13日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所发布两项重磅科研进展。首席科学家王中林院士经过数年研究和实验验证，对麦克斯韦方程组进行了成功拓展，相关成果发表在近期的国际学术期刊《Materials Today》。王中林院士建立的拓展型麦克斯韦方程组，成功地将电磁场理论推广到运动的介质情形，奠定了运动介质电动力学的理论基础，对基础科学和关键前沿技术将产生深远影响。
在此基础上，作为北京纳米能源所掌门人，王中林又将长远目标放在海浪能量收集上，他在世界上首次提出“新时代”能源概念，独辟蹊径，提出利用摩擦纳米发动机的原理，来收集和利用海洋能源，实现人类梦寐以求的“蓝色能源”。
传统海洋能源采集方式主要依靠的是电磁发电，但难以收集波浪能，而在收集蓝色能源上，摩擦纳米发电机显然更有优势。他研究的这项技术，打破了海洋能发电领域进展缓慢的困境，被认为是最有潜力解决世界未来能源需求的技术。
在王中林看来，海洋能源若实现大规模商业化利用，将是一种崭新的绿色能源，可极大满足人类的能源需求，降低二氧化碳排放，同时带来世界能源格局的深刻变化并影响经济社会的方方面面。
他做过一个测算，以幅面1平方公里、深度1米的海水为例，每隔10厘米放置一台球形纳米发电机，然后连成三维网，理论上可持续发出近1万千瓦电，点亮100万盏电灯。
为了实现这一“蓝色能源梦想”，王中林正带领团队继续前行在科研创新的道路上。
（四）
王中林成了纳米能源研究领域的奠基人。他是全球纳米科学和纳米技术的先驱和领导者。主要从事纳米材料科学的理论和应用研究，包括氧化锌纳米材料的合成、表征、生长机理和应用；纳米材料可控生长、表征和应用；纳米能源技术和纳米自驱动系统技术；压电电子学和压电光电子学。他的科研具有原创性、前瞻性和引领性。经过多年的刻苦钻研、攻关夺隘，有人曾将他的科学贡献总结为“1-2-3-6-7”：
一个体系：发展了基于纳米能源的高熵能源与新时代能源体系。
两大领域：开辟了基于纳米发电机纳米能源和纳米自驱动系统研究领域及蓝色能源宏大领域；开创了基于压电电子学与压电光电子学效应的第三代半导体的崭新领域。
三个学科：建立了压电电子学、压电光电子学与摩擦电子学学科。
六个物理效应：发现了压电电子学效应、压电光电子学效应、压电光子学效应、摩擦伏特效应、热释光电子效应和交流光伏效应。
七大科学贡献：
一是拓展了麦克斯韦方程组对于运动带电介质的应用，奠定了纳米发电机的理论基础。
二是统一了摩擦起电(接触起电)的物理模型，明确了电子跃迁是接触起电的根本机理，解决了2600年最古老的科学问题：摩擦起电的机理。
三是提出并验证了跨原子电子跃迁是气体-液体-因体多相间接触起电的普适性机理，并首次提出了界面光谱学与接触起电催化学。
四是确定了液体-固体接触中界面电子转移的过程，并提出了形成双电层结构的两步走机理模型。
五是系统的发展了声子散射在高能电子衍射与成像中的动力学理论。
六是发现了称单个纳米颗粒的方法—开创了电子显微镜中原位纳米测试技术。
七是首次发现氧化物纳米带结构，开启了研究氧化锌纳米结构的历程。
科学奉献无休止，继续攻关见赤忱。王中林深知科学研究任重道远，永无止境，因此他并不满足于现有成绩，而是坚定不懈地带领着他的团队，踔厉奋发，笃行不息，为人类的美好前景而寻路探秘、掘宝求珍，继续攀登新的高峰。
最后，且题《赞王中林》七律一首，以为本文作结：
三秦大地毓精英，纳米科研出帅星。
索隐探微求物理，潜心笃志拓新程。
攻关夺隘功夫硬，攀顶登峰成果丰。
世界排名居榜首，煌煌勋绩耀长庚。
作者简介
冯宝哲，陕西蒲城人，1938年1月生。1952年参加工作。先后曾在银行、农牧、政府、保险等部门任职，高级经济师，《陕西保险》杂志特邀编辑，1998年退休，中国楹联学会会员，中华对联文化研究院研究员，北京华夏诗联书画院院士，中华诗经阁荣誉顾问，陕西省楹联学会常务理事，陕西省诗词学会会员，曾任渭南市楹联学会常务副会长，顾问。《渭南联苑》主编、编审，蒲城县诗词曲联学会副会长、顾问。被授予“秦东联坛十老”、“渭南文化名人”、“陕西孙髯翁终身成就奖”等称号。主持过十多次征联大赛的收集与评审，编辑出版过《三圣遗风》、《孝苑联韵》、《联颂文祖》、《春沐三农》、《金鉴联韵》、《凛然正气》、《江河赤子》、《情驰夕阳》、《千古功臣》等征联荟萃，热衷乡土文化，担任编审，参于编辑《中国对联集成·陕西卷·蒲城分卷》、《中华诗词文库·陕西卷·蒲城分卷》以及《尧山雅韵》第二至九集。著有《风雨留痕》五卷等二百多万字。
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