北大教授研制出世界首台纳米发电机
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| 日期：2006年4月22日 访问：2965 |
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北大教授研制出世界首台纳米发电机
基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机。(A)在氧化铝衬底上生长的氧化锌纳米线的扫描电子显微镜图像。(B)在导电的原子力显微镜针尖作用下，纳米线利用压电效应发电的示意图。(C)当原子力显微镜探针扫过纳米线阵列时，压电电荷释放的三维电压/电流信号图。
近日出版的英国《科学》报道，美国佐治亚理工学院教授、中国国家纳米科学中心海外主任王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说，“该工作极其令人振奋，它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案，那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。王教授利用他先创的氧化锌纳米线将机械能转化为电能，在这个问题上他显示了巨大的创造性。”
正在北京的王中林在接受《科学时报》采访时说，“这是我在这个研究领域10多年最让我激动的发明。”他认为这是国际纳米领域的最让人激动的重大发现，它一定会引起整个纳米学界对纳米电源方面研究的巨大热潮。
作为佐治亚理工学院校董事讲座教授和工学院杰出讲座教授，王中林同时也是北京大学工学院先进材料和纳米技术系系主任、中国国家纳米科学中心海外主任，这项工作是他和博士生宋金会共同完成的。
王中林早在7年前就认识到氧化锌独特的半导体、光学和生物学性能，具有其它纳米材料不可替代的作用，因此，他的研究小组一直致力于以氧化锌为基础的纳米材料的合成和应用研究。2001年，他们在《科学》杂志上报告首次合成氧化锌半导体材料带，这篇论文已被引用1100多次。之后，他们又研制出纳米环、纳米螺旋等器件。
王中林相信纳米发电机无论在生物医学、军事、无线通信和无线传感方面都将有广泛的重要应用。他说：“这一发明可以整合纳米器件，实现真正意义上的纳米系统，它可以收集机械能，比如人体运动、肌肉收缩等所产生的能量；震动能，比如声波和超声波产生的能量；流体能量，比如体液流动、血液流动和动脉收缩产生的能量，并将这些能量转化为电能提供给纳米器件。这一纳米发电机所产生的电能足够供给纳米器件或系统所需，从而让无纳米器件或纳米机器人实现能量自供。”
人物直访:正当人生璀璨时——访北大工学院王中林教授
正当人生璀璨时——访北大工学院王中林教授
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日期： 2006-4-18 阅读次数： 1574 本周浏览次数：1574 信息来源： 新闻网记者：张生明 通讯员:肖卿
王中林教授简介
王中林教授，1961年生。1982毕业于西北电讯工程学院(今西安电子科技大学)﹐并于同一年考取中美联合招收的物理研究生，1987年获亚利桑那州立大学物理学博士。之后曾在佐治亚理工学院任多项职务，包括终身制正教授、电子显微镜实验室主任、纳米科学和技术中心主任等，他于2000年九月创建了佐治亚理工学院纳米科学和技术中心，现代表佐治亚理工学院和北京大学联合建立先进材料和纳米技术系。目前任北大工学院先进材料和纳米技术系主任、佐治亚理工学院终身校董事讲席教授、杰出讲席教授。
王教授已在国际一流刊物上发表了410篇论文(其中9篇发表在美国《科学》和英国《自然》上)，55篇综述和书章节文章﹐140篇会议论文﹐十项专利和四本专著。担任十多种国际期刊和杂志的编委。他的学术论文已被引用10000次以上，其中一篇被引用超过1000次。王教授是从1992到2002十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。
王教授是中国科学院海外专家顾问团成员、国家自然基金委海外评委、国家自然科学进步奖评委、教育部“长江”特聘教授评委、国家纳米科学中心海外主任。曾获得美国显微镜学会年巴顿奖章﹐佐治亚理工学院杰出研究奖﹐美国自然科学基金会CAREER基金等多项奖励。并当选为世界创新基金会院士、美国物理学会院士、欧洲科学院院士。曾被美国《科学》杂志、CNN有线电视台等多家权威媒体进行过专访和报道。
王中林老师的履历，让人油然而生敬畏。但见到王老师，他的真诚、谦和与质朴却让我们释然了。与他的谈话是个不断受启发的过程，他总是试图用通俗形象的语言阐述深刻的道理。近两个小时的长谈不仅让我们领略了一个世界级学者对科学和人生的深刻理解，更使自己受益匪浅。
情钟纳米科技研究
对自己的研究一定要有兴趣，这是王中林老师多次跟我们提到的观点。如果按这个标准去衡量的话，王老师自己对纳米科技研究已经不只是感兴趣，可以用钟情二字了。谈到他有趣而且有用的研究，王老师显得很兴奋，他详细给我们介绍了对纳米科技研究的看法。
纳米科技是现在最具活力的研究领域之一。它何以如此受人们的关注呢？王老师对此有有独特的见解。他认为，新的纳米结构和纳米特性的发现向人们展示了纳米世界的丰富多彩；纳米科技的独特应用为人们设计未来世界提供了新的机会；微电子和计算机器件发展到纳米尺寸级对此提出了工业需求，此外，显微工具、微观操纵技术和计算机模拟技术的飞速发展也为纳米科技的发展提供了便利的工具和方向的指引。
谈到国内的纳米科技研究，王老师说，我国的纳米科技研究不落后于任何一个国家。我们所要加强的有两点：一是发展新的纳米器件，二是重视纳米科技的应用。总之是要做有用的东西，不能一味追求发表论文。
科研主张： “不吃老本，要立新功”
王中林是如何获得那么丰硕的科研成果？对此，他的回答很简单：一要“不吃老本，要立新功”；二要“锲而不舍，金石可镂”。这不仅是王老师在科研上的主张，更是他的人生理念。
“做科研不能有吃老本的心态，要把眼光放在未来的工作上。”激发王老师不断进取的动力是他对科学研究的浓厚兴趣，而不是对论文的追求。
“创新是要靠积累的，这需要有锲而不舍的精神。”人们通常只看到科研成就发表时的辉煌，却不知在这辉煌的背后有一个漫长的积累过程，没有毅力的人是不能将这个过程持续始终的。
锲而不舍是否意味着在一条路上钻下去？当遇到无法克服的困难时怎么办，是继续“啃”呢还是换个思路？王中林说，例如“爬坡”，直上直下有时相当困难，盘旋着绕一下就容易得多。科学研究也是一样，有时换个思路将短期的结果应用到其它的方面，会有“柳暗花明又一村”的惊喜。而在另外一条路上做出成果时常常会发现与原来的路是相通的。
王老师在科学研究上也并不总是一帆风顺的。在他看来，最常有的困难在两点：一是做出了奇异的纳米结构，但找不到相应的应用。二是科学研究要时刻保持超前意识，别人没看到的东西要提前想到，不能总在后面跟风，这是对科学工作者的最大挑战。
然而，凭着“不吃老本，要立新功”的意识、“锲而不舍，金石可镂”精神和“爬坡”式的灵活性，王老师攀上了一道道科学研究中的险峰。
事业追求：用自己的知识为祖国作贡献
在王中林的人生词典里，人的一生被分为三个阶段。第一个阶段要向世界证明自己的能力和才华；第二个阶段尽自己的能力帮助朋友和周围的人；第三个阶段要用自己的知识来为国家作贡献。“第三阶段取得的成就是最璀璨的，也是衡量一个人价值的最重要的部分。”他说：“我现在已经进入了第三个阶段”。
将自己的知识贡献给自己成长的地方是王老师一贯的主张，也是他的亲身实践。从1992年起，王老师就不断回国讲学、寻求合作，担任了国家纳米科学中心海外主任和北京大学、清华大学等十多所国内知名大学的讲座教授。近两年来，王老师竭力推动佐治亚理工学院和北京大学的联合办学，以及国家纳米科学中心的建设工作。北京大学工学院成立后，他更是代表佐治亚理工学院出任中美联合的先进材料和纳米技术工程系主任。我们了解到，王老师现在每两周都要往返于中国和美国之间一次，而且将主要的时间都放在了国内，这样的辛苦如果没有一种爱国情怀的支撑恐怕是难以承担的。
对先进材料与纳米科技工程系的未来王老师充满信心。他说，与佐治亚理工学院联合办学是工学院在办学体制上的创新，北大有极强的综合实力，佐治亚理工学院有世界级的工科，双方互补双赢。“共同聘用教授，联合培养学生，联合建立实验室，联合授予学位。该系的研究生毕业可同时获得两个学校的学位，并且还会有去国外交流学习一年的机会。”王老师认为，有这些优势，我们能够招聘到全世界最优秀的教师，招收到全中国最优秀的学生。谈这些时，王老师言语中流露出对工学院的感情，他说：“我现在最想做的有几件事，一是把工学院的先进材料与纳米科术工程系办好，二是在国内培养一批敢于创新踏实勤奋的学生，三是在国内建立纳米科技实验室。”
目前，王中林教授在为国家作贡献上已经做出了卓越的成就，也正在进入一个他所认为的最璀璨的人生阶段。
人生体悟：“得志莫猖狂，失意莫消沉”
王中林老师出生在陕西省蒲城县，在当时是个很偏僻落后的地方。从西北电讯工程学院毕业，到考取中美联合招收的物理研究生，再到现在的美国科学界明星，王老师的经历能够带给我们的启示实在是太多了。他也很愿意将自己努力拼搏至今的一些感悟告诉现在的年轻人。
王老师初到美国时困难重重，而且无人引路，一点一滴都要靠自己摸索。他凭着锲而不舍的精神克服了种种困难，只用了四年时间就拿到了硕士和博士学位。“做人应当有点永不放弃的拼劲，得志莫猖狂，失意莫消沉。”王老师这样跟我们说。他还认为，一个人从默默无闻不断拼搏至创出一番成就，一要有超人的毅力，二要有刻苦的精神，三要珍惜机会，四要懂得感恩。朴实的话，句句都是至理名言。
2004年美国《科学》杂志曾经把他作为在美国任教的外国人成功的典型进行过专访和报道。他在美国的经历对现在越来越多去国外的留学生大有裨益。对此王老师谈到，年轻人出去闯一闯是好事，看看别人怎么做事，有时会令自己会受益终身。但关键要有明确的定位，明白自己出去的目标是什么。如果是赚钱，那就去公司，这也是一条很好的发展道路。如果想做科学研究，就不能急于求成，要有一个长期积累的过程，在这期间就要踏实勤奋，不为外物所动。时刻明确自己的近期目标和远期目标，这是在国外成功的保证。
谈到中美学生之间的差异，王老师告诉我们，他遇到的最优秀的学生大部分都是中国学生，他们聪明、基础知识扎实、勤奋刻苦，往往能做出很好的成就。但与美国的学生相比，不足之处也有，交流能力、演讲能力、写作能力不够是最典型的缺陷，他说，国内的教育现在应该着重在这一点上有所加强。
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