王中林(1961年-),男,出生于陜西省蒲城縣,博士畢業于美國亞利桑那州立大學,國際頂尖納米科學家、能源技術專家,中國科學院外籍院士、歐洲科學院院士、歐洲工程院院士(2022)、加拿大工程院外籍院士、美國國家發明家科學院院士(2022),歷任中國科學院北京納米能源與系統研究所所長,中國科學院大學納米科學與技術學院院長等職位。被譽為“納米發電機之父”。
王中林主要從事于材料科學和納米科學研究,開創了壓電電子學和壓電光電子學研究的領域。1978年,王中林考入西北電訊工程學院。1982年,王中林通過中美聯合培養物理類研究生計劃,赴美國亞利桑那州立大學就讀。1992年,王中林在石溪分校用了兩年多的時間完成了《電子衍射中的彈性和非彈性散射》。1995年,王中林被佐治亞理工學院聘為副教授和電子顯微鏡實驗室主任。1998年,王中林發現了納米碳管量子導電效應;1999年,王中林及其團隊制成了納米稱;2001年,發現并合成了半導體氧化物納米帶結構;2002年當選為歐洲科學院院士;同年,王中林成為華南理工大學材料科學與工程學院兼職教授;2004年,王中林擔任國家納米科學中心第一屆海外主任;同年,王中林晉升為佐治亞理工學院的終身校董事教授。2005年當選為美國物理學會會士;2006年后,王中林首次發明了壓電納米發電機,2007年,發明了直流納米發電機,2012年,發明了摩擦納米發電機;此外,王中林是壓電電子學和壓電光電子學兩大學科的奠基人,首次制造出壓電場效應三級管、壓電二極管等,并發現了六個新物理效應:壓電電子學效應、壓電光電子學效應、壓電光子學效應、摩擦伏特效應、熱釋光電子效應和交流光伏效應。其研究成果先后獲得了全球納米能源獎、埃尼“前沿能源獎”與阿爾伯特·愛因斯坦世界科學獎等獎項。
2022年1月13日,王中林成功對麥克斯韋方程組進行了拓展,相關成果發表在國際學術期刊《Materials Today》。
2023年7月6日下午5點,王中林因發明人類新能源技術“摩擦納米發電機”榮獲了2023年度全球能源獎國際能源領域大獎。
人物經歷
早年與教育經歷
1961年11月,王中林出生于陜西省蒲城縣的農民家庭,家中兄弟四人,父親在縣城當工人,母親務農,中學就讀于蒲城縣堯山中學,1975年,王中林考入高陽中學,1977年,有一天鄉辦中學的老師拿來一份化學試卷,王中林考了85分,全年級第一名。那天他才知道中國有了高考的消息。但由于家境貧寒而且老師們認為學會丈量土地識別化肥很實用,高中兩年沒有一本數學書,王中林就想辦法找書找題做。1978年,王中林考出了全區第一的成績,而令王中林沒有想到的是,一心想學雷達工程,卻被分到了西北電訊工程學院物理師資班,1981年,王中林參加了中美聯合培養物理類研究生計劃的考試,由于英語成績不及格,第一次考試未通過,1982年,在補習了一年英語后,王中林通過了考試,成為西北五省唯一一名被CUSPEA錄取的學生。1982年,王中林前往美國亞利桑那州立大學師從J.W. Cowley教授攻讀物理學博士學位,在此期間,王中林分別進行了三方面的研究:一是用顯微學和譜儀學結合的方法來分析納米顆粒的結構和表面反應;二是提出了反射電子能量損失譜表面分析的理論和方法,第三是研究電子和表面的相互作用。1987年7月,王中林獲得博士學位。
工作與科研經歷
博士畢業后,王中林在紐約州立大學石溪分校擔任客座講師,1988年,王中林前往英國劍橋大學卡文迪許實驗室擔任研究員、1989年12月—1993年3月,擔任美國橡樹嶺國家實驗室副教授,1993年4月—1995年2月,在美國國家標準局擔任研究員。1995年,王中林的研究方向由顯微分析轉向納米科學,并被佐治亞理工學院聘為副教授及電子顯微鏡實驗室主任。同年,所著的《電子衍射中的彈性和非彈性散射》經Plenum?Press出版后,被美國《科學》雜志稱為:“具有卓越成就的經典之作。”1996年,劍橋大學出版社出版了他的專著《Reflection Electron Microscopy and Spectroscopy for Surface Analysis》,該書被英國《分析》雜志和美國材料學會會刊評價為"反射電子顯微學惟一的和必讀的教材“,1998年,發現了納米碳管量子導電效應,相關成果發表于《科學》,并被12家專業學會會刊和報社作為重大科技發現轉載,同年,與康振川合著的《Functional and Smart Materials》被Science和Physics Today評論為“有關智能材料惟一的和最前沿的書籍",1999年,王中林及其團隊制出了可稱單個病毒質量的納米稱,相關成果發表于《Science》,被稱為是對生物學和醫學研究的重要貢獻,同年,被聘為佐治亞理工學院正教授。2000年,王中林及其團隊使用高溫固體氣相法在世界上首次成功地利用金屬氧化物合成了10~15納米厚、30~300納米寬的帶狀結構,俗稱“納米帶”,這在材料科學領域又是一次重要的突破,同年9月,王中林牽頭創建了佐治亞理工學院納米科學與技術中心并擔任該中心主任,2003年,王中林有關納米帶的研究進展被國際科學引文機構列入世界納米科技進展總評中兩個重點報道之一。2004年,王中林被聘為佐治亞理工學院終身校董事教授。
2005年,推動成立北京大學工學院先進材料與納米技術系,擔任首任系主任,2006年,王中林基于壓電效應所產生的電場來驅動外電路電子的瞬時流動原理,發明了壓電納米發電機,該成果被中國兩院院士評為該年度世界科學十大發現之一。2007年,王中林基于納米級壓電和半導體性能的巧妙耦合,提出了利用壓電效應所產生的電場來調制和控制載流子運動的原理來制造新型的器件的納米壓電電子學概念,首次制造出壓電場效應三級管、壓電二極管,同年,成功研發出由超聲波驅動的可獨立工作的直流納米發電機,2008年,研發出可以利用衣料來實現發電的“發電衣”的原型發電機。2009年12月4日,王中林當選為中國科學院外籍院士,2010年,晉升為Hightower講席教授,2012年,王中林利用摩擦起電和靜電感應效應的耦合以及薄層式電極的設計,實現電流的有效輸出,制成了摩擦納米發電機,同年,王中林創辦了納米能源研究領域的國際期刊《Nano Energy》,并擔任現任主編。2012年,王中林擔任中國科學院北京納米能源與系統研究所首席科學家。
2017年,王中林被任命為中國科學院大學納米科學與技術學院首任院長與西安電子科技大學先進材料與納米科技學院名譽院長,次年,被授予埃尼“前沿能源獎”。2019年,王中林獲得阿爾伯特·愛因斯坦世界科學獎,是首位獲獎的華人科學家,以“在納米發電機和自供能系統研究方面作出了影響深遠的開創性貢獻”被世界科學獎評選委員會授予該獎項。2022年,王中林在數年研究與實驗驗證后,成功對麥克斯韋方程組進行了拓展,相關成果發表于《Materials Today》雜志,同時,王中林及其團隊提出了新的催化機制“接觸電致催化”,即利用材料間接觸起電(摩擦起電)引起的電子轉移,作為催化反應的核心,促進化學反應的進行。2023年7月6日,2023年度全球能源獎在俄羅斯揭曉,王中林因發明了摩擦納米發電機,榮獲了全球能源獎國際能源領域大獎。2024年9月,有消息稱,王中林從佐治亞理工學院辭職離開美國回到中國在中國科學院北京納米能源與系統研究所任職。
主要成就
科研成果
王中林發展了基于納米能源的高能源與新時代能源體系;王中林發現并開發了用于自供電系統和大規模藍色能源的納米發電機,并先后制造出壓電納米發電機、直流納米發電機、原型發電機與摩擦納米發電機等類型,納米發電機已被中國兩院院士評為2006年度世界科學十大科技進展之一,《新科學人》期刊將納米發電機評為在未來十到三十年以后可以和手機的發明具有同等重要性和影響的十大重要技術之一,該技術是一種前所未有的從環境和生物系統中收集能量的技術,可應用于個人電子產品等方向,為在無污染來源中獲取大規模能源提供了一種革命性的方法。王中林發現的基于壓電電子學與壓電光電子學效應的第三代半導體的研究領域,建立了壓電電子學、壓電光電子學、摩擦電子學等三個學科,先后發現了壓電電子學效應、壓電光電子學效應、壓電光子學效應、摩擦伏特效應、熱釋光電子效應和交流太陽能光伏效應等六個物理效應,并先后研制了半導體氧化物納米帶結構、壓電場效應三級管,壓電二極管等成果。
開創納米發電機和自供電傳感器領域:王中林擴展并重新表述了麥克斯韋方程組作為納米發電機的第一原理理論;統一了摩擦起電的物理模型,提出了納米發電機的接觸帶電機理;發明了壓電納米發電機,即通過壓電氧化鋅納米線陣列有效地將機械能轉換為電能的創新方法,這項研究開辟了納米能源領域;發明了用于物聯網的摩擦電納米發電機,利用摩擦電效應和靜電感應相結合的有機薄膜材料發電的原理制造,摩擦電納米發電機是一種簡單,低成本和有效的利用人體運動發電的方法,它是通過將兩個由具有明顯不同摩擦電特性的材料制成的聚合物片堆疊而成,金屬膜沉積在組裝結構的頂部和底部,同時,發明了摩擦電納米發電機的四種工作模式,使從海洋中的潮汐和波浪中收集能量在技術上變得可行,這項研究開啟了探索藍色能源以滿足大規模電力需求的新篇章;確定了液體-固體接觸中界面電子轉移的過程,王中林提出了形成雙電層結構的兩步走機理模型。
第三代半導體領域:王中林于2007年提出了壓電效應,即離子在具有非中心對稱性的晶體中的極化,通過施加應力在材料中產生壓電勢;2009年,王中林提出了通過應變誘導壓電位調諧和控制光電過程的壓電光電子效應,此外,王中林發現了氧化物納米帶并提出了新型氧化物納米結構的生長過程。
主要論文
中國科學院北京納米能源與系統研究所記錄王中林在國際一流刊物發表期刊論文2100余篇,其中,13篇發表于Science,7篇發表于Nature,65篇發表在相應子刊。 截至2022年11月1日,谷歌學術論文引用35萬次以上,h因子(h-index)287。以下根據年均被引頻次簡列其10篇學術論文:
參考資料:
書籍作品
社會任職
參考資料:
此外,王中林還擔任了中國科學院海外專家顧問團成員和國家自然基金委海外評委、國家自然科學進步獎評委、教育部“長江”特聘教授評委,以及科學院半導體所名譽教授, 華中師范大學名譽教授,中國科學院國際量子中心海外中心成員,桂林理工大學榮譽教授, 以及十多種期刊和雜志的編委和編輯等職務。王中林任中國科技大學客座教授、中國科學院物理所客座教授、華南師范大學客座教授。
榮譽獎項
個人榮譽
參考資料:
人才培養
在教書育人方面,王中林認為要把學生作為知識和思想的傳承者,將學生當自己的孩子看,在講的同時要教,教書的第一職責是育人,告訴學生做學問先做人。1992年至2010年,王中林為推進中美科技、教育的交流和發展并切實展開全方位的合作做了大量的工作,往返中美間達130個來回,培養了80多位分布在中國和美國的華人學生、學者、博士后和教授等優秀人才。2004年,開始推動佐治亞理工學院和北京大學的聯合辦學,并擔任了北京大學工學院先進材料和納米技術系的首位系主任,2010年,王中林幫助中國科學院建立北京納米能源與系統研究所,其課題組先后培養了鄭明理、翟文超、馮亞偉等博士,以及鄧超然?、肖天笑等碩士。
其中,陳寶東,曾在中國科學院北京納米能源與系統研究所-王中林院士研究組從事博士后研究工作,已在已在Science Robotics等期刊發表SCI學術論文40余篇;朱來攀,主要從事于半導體極化材料與功能器件、第三代半導體中的壓電-電/光/磁多場耦合效應與納米發電機與自驅動傳感等方向,曾獲2015年中國科學院半導體研究所所長獎。
軼事
恢復高考
1977年,高考恢復后,王中林開始學習,對學校新到的材料,搶著要回來看,在一天之內把材料就要看完后第二天還給學校。王中林的姐姐王玉霞回憶的時候說那時候的王中林,完全就是一個活在書中的人。
思念家鄉
王中林在北京大學講學期間認識了一位來自合陽縣的學生,該學生為王中林帶來了幾包蒲城縣的棒棒饃,王中林備受感動并說:“這是家鄉的特產啊!我一定要帶回美國,讓我的孩子也嘗嘗家鄉的味道!”
偶然發現
2005年,王中林與博士生測試納米材料的壓電系數,但結果卻和王中林所預料的不同,在重新研究后,王忠林提出了“用納米材料發電”這一新的研究方向,并在幾個月后發明了納米發電機。
影響與評價
“王中林教授是國際公認的納米科技領域領軍人物,在一維氧化物納米結構制備、表征及其在能源技術、電子技術、光電子技術以及生物技術等應用方面均作出了原創性重大貢獻。”(西安電子科技大學評)
“王中林院士一直秉承“創新為民、敢為人先”的理念,以原始創新為源泉,技術應用為驅動,成果轉化為目標,為國家經濟發展和社會進步貢獻自己的智慧,為人類科技文明和進步添磚加瓦!”(首都文明網評)
“王院士做科研的思路、理念和方法不僅開拓了我們青年教師的眼界,而且啟迪著我們在科研的道路上要真正做到學以致用?!保ㄇ嗄杲處熇滓阍u)
“王中林建立了從環境和生物系統中獲取隨機機械能來驅動移動傳感器的原理和技術路線圖?!保?a href="/hebeideji/7294263157882716186.html">埃尼獎組委會于2018年評)
“王中林教授在整個職業生涯中都是開拓新領域的先驅,他已成為納米領域全球領軍人物之一?!保ā都{米研究(英文版)》評)
“王教授代表了SURA大學成員中最優秀的研究領袖,他在納米科學領域的研究工作走在了最前沿,令人振奮?!保〞r任美國西弗吉尼亞大學校長、SURA理事會主席Gordon Gee評)
參考資料 >
王中林(Zhong Lin Wang).中國科學院學部.2023-04-09
研究興趣.中國科學院北京納米能源與系統研究所.2023-04-09
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王中林簡介.西安電子科技大學.2023-04-09
自驅動系統與傳感研究組.中國科學院北京納米能源與系統研究所.2023-04-09
校友王中林獲世界能源領域“諾貝爾獎”埃尼獎.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
王中林院士:當初母校分配我去學習物理,我很是不樂意,但今天我要感謝母校讓我學習物理 .西安電子科技大學檔案館.2024-04-22
科學人生與人生科學--記佐治亞理工學院王中林.新浪教育頻道.2023-12-21
校友王中林當選中國科學院外籍院士.西安電子科技大學綜合信息服務網.2023-12-22
第九屆納米研究獎揭曉.科學網.2023-04-26
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王中林獲愛因斯坦世界科學獎.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
材料學院名譽院長王中林院士榮獲首屆“全球納米能源獎”.西安電子科技大學.2023-04-09
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關于征集“王中林科技創新研學基地” 展品的公告.今日頭條.2024-05-01
西電校友王中林與諾貝爾物理學獎“擦肩”.華商網.2023-04-23
王中林:孜孜不倦的科學人生.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
王中林:從陜西走出的歐洲科學院院士.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
王中林,學者主頁.中國科技論文在線.2023-04-09
輝煌歷史.西安電子科技大學.2023-04-09
西電校友著名物理學家王中林母校回顧勵志成才路.西安電子科技大學新聞網.2023-04-10
傾數十年打造的納米能源研究體系。.科學網.2023-04-10
渭南僑界名人--王中林.渭南市歸國華僑聯合會.2024-05-06
Dr. Zhong Lin (ZL) Wang.Professor Zhong Lin Wang's.2023-04-23
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國際著名納米技術專家留美學者王中林回母校講學.西安電子科技大學新聞網.2025-07-08
王中林院士做客“院士講壇”為我校師生做專題報告.北京化工大學新聞網.2023-04-23
王中林.X-mol.2023-04-09
祝賀!校友王中林當選美國國家發明家科學院(NAI)院士.百家號.2024-04-26
國科大人工智能學院、納米學院成立,徐波、王中林分別任院長.澎湃新聞.2023-04-09
校友王中林院士受聘西電材料學院名譽院長.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
中國科學院發布兩項重大原創成果.中國新聞網.2023-04-09
全球排名第一,消息稱“納米發電機之父”王中林離美回中國任職.IT之家-今日頭條.2024-09-26
“納米發電機之父”王中林離開美國回中國任職:希望盡量多培養學生.觀察者網-今日頭條.2024-09-26
科學求真和原創引領.西安電子科技大學.2023-04-10
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Nanobelts of semiconducting oxides.Web of Science .2023-04-26
Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications.Web of Science .2023-04-26
Piezoelectric nanogenerators based on zinc oxide nanowire arrays.Web of Science .2023-04-26
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Direct-current nanogenerator driven by ultrasonic waves.Web of Science .2023-04-26
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王中林院士、冷勁松院士與丁彬教授做客何炳林高端論壇講座.南開大學官網.2024-06-30
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美國佐治亞理工學院終身董事教授王中林博士榮聘我校名譽教授.西安電子科技大學.2024-05-10
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北京科技大學數理學科戰略咨詢專家委員會成立大會暨首屆數理學科戰略咨詢研討會舉行.北京科技大學新聞網.2024-05-10
Seminar.研討會.2024-06-30
校友王中林院士榮獲2014年度材料領域世界技術獎 .西安電子科技大學.2023-04-09
[敬業奉獻]王中林:不忘初心 科技報國.北京榜樣主題活動.2023-04-09
湖北省人民政府關于授予趙剡等12名外國專家2009年湖北省優秀外國專家“編鐘獎”的決定.湖北省人民政府門戶網站.2023-04-09
Physicist Wang wins Einstein World Award of Science.China.org.cn.2023-04-09
中華人民共和國國際科學技術合作獎.中華人民共和國科學技術部.2023-04-09
學院78級校友王中林獲2015年湯森路透引文桂冠獎.西安電子科技大學.2023-04-09
校友王中林入圍“中國科學年度新聞人物”評選.西安電子科技大學新聞網.2023-04-09
王中林院士獲2016美國SURA杰出科學家獎.人民網.2023-04-09
第二屆北京市華僑華人“京華獎”建議獲獎人選公示.北京市政協.2023-04-09
王中林許榮茂等十人獲北京僑界最高獎“京華獎”.中華人民共和國國務院僑務辦公室.2023-04-09
西電杰出校友、材料學院名譽院長王中林院士榮登全球納米科技專家榜首.西安電子科技大學.2023-04-09
第三十四期張大煜講座.張大煜講座專欄.2023-04-09
校友風采丨王中林院士獲瑞典烏普薩拉大學攝爾修斯-林耐講座獎.搜狐新聞.2023-04-09
第九屆納米研究獎揭曉.科學網.2023-04-09
78級杰出校友——王中林.西安電子科技大學光電工程學院.2024-05-10
78級杰出校友——王中林.西安電子科技大學.2023-04-09
研究團隊.中國科學院北京納米能源與系統研究所.2023-04-09
陳寶東.中國科學院北京納米能源與系統研究所.2023-04-09
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心懷感恩 為西電做力所能及之事——校友王中林院士返校記.西安電子科技大學.2023-04-09
中科院納米能源所所長王中林獲能源界最高獎埃尼獎.中國新聞網.2023-04-09