留美物理学家王中林：为国贡献义不容辞

　　我希望有一天能做出许多核心技术，对我的祖国、对全人类有所贡献。这是我的心愿，尽管自己的能力有限，但这个愿望一直在我心中长存。

　　——王中林

　　几个“没想到”铸就科研人生

　　回顾我个人的成长经历，可以用几个“没想到”来概括。

　　第一个没想到，是在我上高中二年级的时候，我没想到有机会考大学。1977年中国恢复高考制度，第二年，我考上了大学，这对我来说是一个人生的里程碑，我踏上了人生的第一个基石。可以说，在此之前，我没有任何心理准备。

　　第二个没想到，是我在大学时期学了物理专业。当时以我自己的兴趣，不是太想学物理，而是一心想学雷达工程，可由于物理成绩好，被分到了西北电讯工程学院物理师资班。因为是国家分配，我想还是要把它学好的。从此，我的一生就与物理结下了不解之缘。现在回过头去看，学物理真是我这辈子的最佳选择。也许从当时兴趣的角度来说这不是最佳选择，但要通过自己的努力把它变成最佳选择，有了这种积极向上的人生态度，才能战胜一切自己人生历程中的各种困难。如果当初我没学物理，可能做不到今天的成就。

　　第三个没想到，是我能有机会出国留学。如果没有中美联合培养物理类研究生计划(CUSPEA)，我自己不可能去留学。原因很多，首先我的家庭没有那么强的经济实力供我出国读书；其次，我本身就不会产生留学的念头。因为我上大学才开始读ABC，没有任何英文基础，出国留学对我来说简直是天方夜谭。

　　但是，国家给了我这个机会。这么多年来，我潜下心来为国家做了一些事情，也是出于一种报恩的心态。如果没有国家的留学政策，我不可能出国留学，也可能走不上科研的道路。这是我的人生感悟，是一种感恩，一种回报。这种心态要永远保存。

　　我要做出造福人类的

　　原创科学与核心技术

　　1983年我到美国留学，是改革开放后较早出国的留学生。那时我很年轻，到了一个新的国家之后，没有人给我们指点，一切都要靠我们自己去摸索去奋斗。我从读硕士研究生开始，到博士毕业，用了4年时间。1987年，我拿到了亚利桑那州立大学的物理学博士学位。毕业后，我选择留在国外从事科研工作。有时，人生的选择会改变今后一生的方向。

　　读博期间我曾经做过3个科研课题，当时导师对我的评价是：王做的每个题目都够上一篇博士论文了。这个评价其实是他和别人说起的，过了好几年才被我知道。记得我有一次求职，对方让我的导师写推荐信，以证明我的科研水平。我的导师写了推荐信，还在信的结尾处写了这样一句话：他无论做什么事情，都会做到最好！对我来说，这是个极大的鼓舞和激励。我对我的导师心存感激。

　　毕业之后的七八年时间里，我先后在世界上几所知名的高校和实验室工作，例如纽约州立大学石溪分校、剑桥大学开文迪许实验室、美国橡树岭国家实验室、美国国家标准和技术定量局等等。我很幸运，深受那里学术气氛的感染，学到了很多东西。物理学习大概是这样一个过程，即先提出一个现象，然后用一切方法、样品、材料等，去证明这个现象。但是，这还不够，因为还要发掘原创的科学和具有应用潜力的技术，这也是我在新的科研阶段所做的主要工作。

　　我在美国橡树岭国家实验室做超导研究的时候研究了氧化物，后来做氧化物的纳米结构，以后我做的所有工作都受到氧化物的影响。那几年时间里我开始萌生一个想法：我要写一本书。博士毕业的时候我26岁，经过了5年的积累，又用了2年多的时间写作，到1994年，终于完成了名为《电子衍射中的弹性和非弹性散射》的著作。该书把全世界在该领域的相关理论的发展进行总结、系统化，有组织地为读者奉献出来。这是我写的第一本书，《科学》杂志的评价是“具有卓越成就和极高价值的经典之作”。到目前为止，我已写过6本书，编过24本书。这些都是我的宝贵经历。

　　当你年轻时遇到困难、事业不顺的时候，不要消沉郁闷，要想办法把你另外的才华显露出来。多年以后当你回想自己的过去，发现没有浪费时间，你就会心安理得。我现在回顾自己的每一段经历，可以负责任地说，在任何阶段我所学到的、所掌握的知识和技能，在之后的工作中都用上了。知识就是力量，技高不压人。

　　例如我在美国国家标准和技术定量局工作的时候，有一次我和同事共同验收一台电子显微镜，当时要把一大堆零件组装起来再进行验收。于是，我扮演了一个技工的角色，拧螺丝，测试信号，在这个过程中，我摸透了这台仪器的构造和组装原理。后来组建实验室，再购买类似的设备，我就成了验收行家，卖方绝对蒙不了我。如何跟厂家谈判，我都一清二楚。

　　任何经历都是有好处的，再多的知识也比不上亲身的经历，经历多了，悟性就出来了。在后来我自己做的研究中，可以总结出几项比较满意的工作。

　　第一个是1986年，我在做表面等离子体激发的研究，当时就提出了一套理论，实验做出来以后，文章也发表了。时隔25年，全世界都在研究等离子体激发，可以说，我领先了世界25年；第二个是电子显微学散射理论，也叫非弹性散射理论，涉及能量损失与动力传递，我花了几年时间解决了这个问题，达到了世界领先水平；第三个是我发明了表面分析显微能量损失谱技术，并做出了能量分析仪；第四，1984年夏天我导师Cowley教授告诉我用石墨揭层法来制备透射电子显微研究用的样品基膜，其当时的目的是要看到单原子的像。真没想到，21年后英国科学家用该方法来制备石墨烯，并得了诺贝尔奖。

　　后来在任教过程中也做了一些工作。一是在1995～1998年做纳米颗粒自组装，当时引起了很多关注。1998～1999年我们发明了一种可以测微小东西的秤，叫纳米秤，根据其中的原理，我们又发明了通过显微镜测试微结构的方法。我的这一发明现在已经变成一个研究领域了，国内有许多科学家在做这个研究，已经比我做的好多了。从1999年开始，我们进行纳米材料的研究，并于第二年发现了氧化物纳米带，开拓了氧化物纳米结构的新纪元。13年里，我们做了很多事情，例如研究纳米结构的生长，力学测量，并利用纳米的性能发电，创立了压电电子学，发明了纳米发电机等等。

　　最记忆犹深的是2005年的夏天，一个偶然的想法导致我发现了纳米发电机的原理，当时我的考虑比较超前，认为现在电子产品越来越多，能不能把它做成自驱动，就叫自驱动纳米系统。直到后来做出了纳米发电机，我们一直做得非常好，可以产业化。现在这一研究变成世界热点了，欧美国家和我们中国都在开始做。

　　那么，纳米发电机对今后百姓的生活到底能起什么作用呢？我可以描述一下，一个很小的生物传感器，可以植入皮下，利用肌肉活动为它供电，不需要更换电池，能够监测血脂、血糖和心脏活动。放在水里可以监测水质，监测环境，放在海边可以探测声纳等等。它的体积很小，可以大量使用，最为关键的是它能够自驱动。我们现在已经研发出了第二代产品，一个小小的东西，稍微晃动一下，就能发电达50伏。我们最早的产品只能发5毫伏的电，到现在已经提高了1万倍。从发现这个原理到做出现在的成品，时隔六七年，所以说，从一个科学发现演变到成熟的技术，需要一个漫长而艰辛的过程。同时，我们也提出了改变晶体管设计和具有不同应用的压电电子学。有关这些发明，我已经写了2本书，第一本书叫《自驱动系统中的纳米发电机》，第二本叫《压电电子学与压电光电子学》，这两个都是我开创的研究领域。

　　科技的“人性化”是未来发展的必然。例如手机，未来必然是“人性化”的，可以监测人类的心跳，进一步提供健康方面的信息等等，这就是“人性化”的控制。科技要以人为本，做研究也是以人为本。我提出了很多概念，发明了很多技术，包括现在筹建北京纳米能源与系统研究所，目的就是要发展微能源技术，使它能在很多方面为我们人类文明的进程、为老百姓的生活提供有益的帮助。我认为，这些技术是核心技术，是我们目前产业转型需要的技术，是建设创新型国家需要的技术，所以在这种情况下，我愿意回来，把相关的人才培养出来，把这些技术发展成熟并推向产业化。

　　我做科研有一个特点，就是无论做什么研究，都要坚持自己的思路，不盲目跟从别人，只有这样才能创新。一个人的潜力能不能完全发挥出来，有很多决定因素。聪明固然重要，但不如实践经验。经验积累了才能产生悟性，悟性再积累才能升华为智慧。只有到达智慧这个阶段，你的大脑才能真正迸发出大的思路和想法，才能使自己的人生在科研道路上闪光。什么是闪光？就是我希望有一天能做出许多核心技术，对我的祖国、对全人类有所贡献。这是我的心愿，尽管自己的能力有限，但这个愿望一直在我心中长存。