曹宏琰
有時候你摔了一跤,但絆倒你的很可能不是磚頭,而是一塊金子。排除生活瑣事的干擾,從而成為當今世界納米領域的執牛耳者
1981年,國家面向全國選拔100名中美聯合招收的物理研究生。西安電子科技大學一名大三男生報考,專業課全過,但是17歲以前沒有學過英語的他語言沒過關。余下的一年時間里,這名學生把幾乎所有的時間都留給了英語。最后一次考試,他通過了,并且是西北五省惟一的一名。1983年,男生如愿來到美國。經過4年的努力,1987年獲亞利桑那州立大學物理學博士。從1987年到1994年,他輾轉紐約州立大學石溪分校、英國劍橋大學卡文迪許實驗室、美國橡樹嶺國家實驗室和美國國家標準和技術定量局從事研究工作,2004年晉升為佐治亞理工學院校攝政董事教授。
35年后,曾經的勵志“男神”,如今的納米“大牛”登上了北京市“京華獎”的領獎臺。深灰色西裝,藍白相間條紋領帶,黑框眼鏡,言談舉止關中范兒十足。聽到這,科學圈內朋友一定想到一個人——中國科學院北京納米能源與系統研究所所長、首席科學家王中林。
作為國際公認的納米科技領域的領軍人物,王中林直言不容易。“我回到國內什么新聞都不讀,沒時間看,先把自己手頭的事做好。睡覺前先把郵件處理好,一覺醒來又有50封。”他晃了晃自己的手機,苦笑道。
熱情不衰,終成正果
王中林是一個相當執著的學者。前些年,他力促美國佐治亞理工學院和北京大學聯合創辦光電系并兼任系主任,面對國內學風浮躁的狀況,他深惡痛絕。有一次,一個學生向他抱怨平時雜事多影響了做科研,他竟劈頭蓋臉的訓道:“浮躁從你浮,今天晚上同學叫你卡拉OK,你去了,明天同學又叫你喝茶,你也去了,雜事多,你不去不就完了嘛!”
“作為一個教授,不教不授何為教授?”王中林對此解釋道,“我們要教的學生是我們知識和思想的傳承,把學生當自己的孩子看,既要講還要教,第一職責是育人,告訴學生做學問先做人。”
正是從小就喜歡研究,見識到了科技改變生活的力量,王中林才能長久保持對自己的研究領域的熱情,排除生活瑣事的干擾,從而成為當今世界納米領域的執牛耳者。
“邁克爾·喬丹在美職籃打球時曾說過‘I love this game(我熱愛這場比賽)。”談到自己的偶像時,他撫了撫眼鏡,提高了聲調,“對于我們搞科研的人來說也是這樣,面對不分晝夜的工作一定要熱愛,要執著,更要會享受這個過程”。
在美國奮斗的歲月里,王中林陸續收獲美國顯微鏡學會巴頓獎章、美國化學學會S.T.L獎金、美國陶瓷學會普帝獎及埃瓦德奧頓紀念獎、美國材料學會獎章、美國物理學會詹姆斯馬克顧瓦迪新材料獎,是世界少有的能集齊美國五大學會獎的學者。
由于不是出身名校,又乏人引薦,王中林在美國的科研之路起初也并不是一帆風順的。“美國材料學會每年參會多達一萬人,一年只評兩三個人一個獎。你算老幾啊?這么多人排號領獎,你排哪年去啊?”回憶這段經歷時,額頭上的皺紋明顯浮現,他感慨地說,“我學生時就去參會,人家只給我墻報,那我就放墻報上給人講。俗話說酒好不怕巷子深,現在巷子太多,酒也太多了,我只好努力叫賣。過段時間,人家再給我在200人面前一次15分鐘的展示,我把它講好,過幾年再給我30分鐘的邀請報告。就這樣年復一年,很多人就了解我的研究了。很慢,但是一定要耐得住性子。”
正是國外的學習和打拼培養了王中林對事業的熱愛,磨練了他的毅力,也成就了他今日學術上的地位。歷經摔打,“得志不猖狂,失意不消沉”已成他常常自警和育人的座右銘。
專注冷門 ,偶然拾金
今天中國科學院北京納米能源與系統研究所幾乎一半的研究都與納米發電機和柔性摩擦納米發電機有關,這也是所長王中林引以為傲的兩件寶。“其實它們的發明都是很偶然的機會,最開始都不是為了發電。”
王中林與記者分享了他在研究過程中“錯誤”導致“發現”的故事。2005年夏季的一天,王中林與一位博士生用當時最高級的手段測試納米材料的壓電系數。這位學生做了整整一個夏天,得到的結果卻和王中林期待的不太一樣。是方法錯了,假設錯了,還是計算錯了?當時王中林首先想到的是假設出了問題。他同學生一起反復研究,重新計算,最終發現了一個全新的方向:利用納米材料發電。幾個月后,王中林發明了納米發電機,在此基礎上,他又發明了不依賴于原子力顯微鏡并能連續不斷地輸出直流電的納米發電機的雛形,為技術轉化和應用奠定了原理性的基礎并邁出了關鍵性的一步。
“有時候你摔了一跤,但絆倒你的很可能不是磚頭,而是一塊金子!”王中林端起面前的茶杯,輕輕地呷了口,繼續笑著說道:“2006年11月我用兩篇文章提出了壓電電子學這個概念,10年后這個概念變成了一個物理效應和一門學科。在此基礎上我又提出壓電光電子學,照樣也成了一個物理效應。”
2011年,另一個“錯誤”啟迪了王中林的小組關于研制柔性摩擦納米發電機的思路。這年3月,做納米發電機的學生向他匯報:“最近測試出的結果和以前不大一樣,以前發出的點是只有1V,但最近有時候測試出的結果能達到5V以上!”王中林排查原因,很快發現這是因為那個學生在做納米發電機的時候沒有封裝好所致。但這個簡單的“錯誤”卻把他帶入沉思。“在這種時候,做教授的不是在第一時間把學生批一頓,更重要的是從這些未知的現象中發現點什么。”
王中林和學生把設計方案改了又做、做了又改,經過半年的反復打磨,他們終于發現了一個十分簡單卻非常有用的技術——摩擦納米發電機。利用這種摩擦來發電,終于讓“負效應”帶來了“正能量”。
雖然兩項發明令王中林在業內“大紅大紫”,也使納米能源成為大家眼中的“香餑餑”,但是誰人知道最初得不到大家認可,他硬是抱著“冷門”默默投入了十年。
“我給學生說做熱門就像鄉下吃席一樣,你一口我一口就把一盤菜糟蹋了,然后再找下一盤菜在哪里,你能是第一個嗎?!”王中林的一只手在空中比劃叨菜的動作,此刻情緒明顯激動起來。“什么叫冷門?第一,大家認為不值一做;第二,太難;第三,沒多大用。那我就在大家都不看好的情況下把它奠定了,這叫‘千里走單騎,做原創一定不能抓熱點!”
改簽結緣 ,祖國圓夢
對普通人而言,納米發電機并不是一個遙遠的科學名詞,它意味著一種相當科幻的生活:若它投入應用,人們步行、心跳、脈動的微能量能夠用來為微型醫療設備、可穿戴電子產品供電,實現“自驅動”。而以此為代表的自供電電化學和自充電電源系統未來將在海水淡化、國家安全、大氣和水污染治理等諸多領域改變人們的生活。
“我認為納米發電機兩年之內會達到實用,五年內會達到高峰,七年會變成大能源。”王中林的話擲地有聲,源于他對自己科研團隊的信心。中國科學院北京納米能源與系統研究所已經研發成功的無臭氧產生的空氣凈化機、利用汽車排氣口動能除塵的尾氣過濾裝置、可監測老人和兒童位置信息的智能鞋都已經投產,即將走入千家萬戶的生活中。
中國科學院北京納米能源與系統研究所這樣一支高水平富有活力的國際化創新團隊的建立竟與王中林一次改簽機票結緣。2010年元旦,王中林回北京參加“千人計劃”北京聯誼會,會上他用8分鐘時間簡要把自己做了什么向一位部長進行了匯報。說者無心,聽者有意,機遇就這樣降臨了。“匯報完之后我看到這位部長跟旁邊的人耳語了幾句,當時我也沒留心,就準備第二天飛美國了。當天我接到一封院士春節聯歡晚會的邀請信,本想推辭,想到來了就參加一下,就看機票改簽貴不貴了。我一開始改簽,人說950美元,準備打退堂鼓了。你說巧不巧?晚上睡前我又打電話改簽,航空公司只收了250美元的改簽費!就這樣我在宴會上碰到了白春禮院長,他把我拉到邊上提了這個事,從那時起我就開始組建這個所。回頭想想,這是不是一個傳奇的故事?”
從五年前他和兩位同事在一間咖啡館開第一次會議商討組建研究所事宜,到今天發展為擁有300人規模的科研團隊、懷柔基地占地83畝,可謂滄海桑田。“在國外你敢想嗎?你敢做這夢嗎?”王中林看了眼記者,意味深長地說,“這就叫中國,這就叫國情,這就叫重大機遇,這就叫需求。”
談及對納米技術未來的期待,他表示,不光是納米,整個中國各行各業的科研再過十年會有突飛猛進的發展。對中國科技界二十年后很多領域超越美國,王中林充滿信心。“我只有把這個所建好方能對得起國家的支持,方能對得起納稅人。”未來,王中林將繼續在研究納米發電機的道路上前進,為國家培養一批高端的人才出來,帶領他的科研團隊再攀科技高峰。
邁克爾·喬丹,這位偉大的運動員因屢屢在賽場上用加時絕殺證明一切皆有可能而被譽為“籃球飛人”。在納米科技領域已經用實實在在的發明告訴世人沒有什么不可能,“納米飛人”這頂頭銜用于“喬丹粉”王中林的頭上似乎再合適不過了。
責任編輯 余瑋