王中林院士在国际一流刊物发表期刊论文2100余篇（其中13篇发表于Science，7篇发表于Nature，65篇发表在相应子刊上），200余项专利，7部专著和20余本编辑书籍和会议文集。受邀做过1000余次学术讲演和大会特邀报告，是国际纳米能源领域著名期刊Nano Energy的创刊者与现任主编。截止到2022年11月1日，google学术论文引用35万次以上，h因子（h-index）287。全球材料科学总引用数和h指数排名世界第一; 世界横跨所有领域前10万科学家终身科学影响力综合排名第3位，其中2019年和2020年年度排名第1位。 

王中林院士认为：基础研究有极大贡献，第一是科学原创，没有基础研究就没有重大原创；第二，没有基础研究培养不出扎扎实实的科学家；第三个，没有基础研究我们的教育是有缺陷的。科学家作为创新力量，一定不能短见，一定要做长期的准备，国家科研单位一定要有这种思维，否则后面总是赶，就总是要解决“卡脖子”的问题。

黄金二十年的科研寻找之路

在科研领域，保持好奇心、兴趣和坚持是至关重要的品质。王中林院士花了整整二十年的时间来寻找他的科研方向。在他25岁到45岁的年华中，他进行了大量的探索和寻找，从实验研究逐渐转向理论研究。这段时间内，他不断深耕相关领域，积累了超过50年的经验。最终，他总结出了《电子成像和衍射中的弹性和非弹性散射》这本经典之作，被誉为具有卓越成就的经典之作。

纳米发电之门的推开

在担任佐治亚理工大学教授期间，由于经费不足，王中林院士只能购买一台二手显微镜来进行实验观察。他与学生们一起进行了无数次的实验，重复着将压电性能转化为电能的实验。最终，他们成功证实了纳米材料的压电性能，推开了纳米发电的大门。这一突破为纳米能源的研究和应用奠定了基础。

0到1的发展是什么样的发展？

工业革命的瓦特，在18世纪建造了第一个蒸汽机，而后经过几十年的改进，大型蒸汽机开始驱动火车。发展到现在最先进的发动机，都是我们基于他原创的想法。瓦特不是科学家，他是工程师，他把原先的设计改进以后，大大提高了效率，使这个原理延续到今天，而且是第一次工业革命机器代替手的开始，这就是伟大的从0到1的发明。

再讲到电力，1831年法拉第发现了电磁的关系，提出了电磁感应现象。但当时大家都不认可，法拉第给人做科普演讲，别人都质疑这个有什么用。他提出的第一个发电机是1832年，但直到70年以后第一个商用的交流发电机才面向市场。

这些例子都说明我们做的事绝大部分都不是原创，尽管叫做创造，但至少不是大的原创。那怎么能够找到自己的原创？

比如DNA的发现。当时剑桥大学有两位科学家在研究DNA的结构，最右边是X光衍射，根据这个可以判断出来双螺旋结构。当时他俩发表了1页半纸的文章，就奠定了近代生物的很多基础。现在这个模型在剑桥大学博物馆里面，第一个DNA模型也是他俩做的，这就是原创。

世界上第一个奔驰车是什么样子？当时造出来的时候跑得速度都没有马快，是只有喇叭不响，其他地方都响的车。但它是一个新生事物的诞生，发展到今天所有人都在使用，这就是0到1。

成果创新与应用探索

如今，王中林院士和他的团队已经将纳米发电技术转化为各行业的应用中。他们研发出了能给手机充电的发电衣、超级键盘和纳米发电机等成果。这些创新成果展示了纳米能源在科技领域的潜力和可能性。通过将微小的科学发现转化为实际应用，王中林院士的研究正在推动能源领域的创新和发展。

直面质疑

在科学研究中，原创发现往往会引来一些质疑声音。就像法拉第和麦克斯韦的电磁理论一样，他们的发现在最初阶段也受到了不少质疑。王中林院士也曾面临质疑，但最终证实是质疑者的测试设备导致了误判。面对质疑，科学家需要保持耐心和冷静，通过实验和论证来回答质疑，并最终证明自己的科研成果的可靠性。

新时代能源

王中林院士称，未来的能源是发散式、分布式、移动式、不确定数目居多的能源的集成，这就是新时代能源。“我们的能源不再是煤炭等聚集性能源，而是无序的发散性的小能源。例如手机。”如何去解决新时代的能源问题，是王中林院士20年来的主要研究方向。

纳米发电机与普通发电机的区别

首先，普通发电机需要达到一定的转速才能产生电压，而纳米发电机依靠两种材料接触所起的静电驱动电子的流动而产生电力。其次，通常人们所说的电流是传导电流，而纳米发电机是通过位移产生电流。例如，将纳米发电机做在鞋垫里，我们走路就可以驱动发光，也可以GPS定位，还可以健康康复。运用在健康医疗上，纳米发电机能够利用小老鼠的呼吸来驱动心脏起搏器，在未来有望实现自己充电驱动心脏起搏器。运用在纺织品上，纤维和纤维之间可以通过纳米发电机实现传感，衣服稍微一动，人便会感知。据王中林院士介绍，纳米发电机还可以利用固体与液体界面的变化发电。

王中林院士透露，在未来，利用自然界的“蓝色能源”也可实现发电。自然界的太阳能、风能、海浪能源都是巨大的，但是由于环境恶劣、价格高昂，目前还没有得到有效利用。但是能量是昼夜存在的，比如网络就是一个昼夜不停的发电厂，怎么回收这些能源呢?“我们正在研究利用球结构中珠子的滚动来让电来回流动。如果说一个球能发10毫安电，山东省大小的面积一米深的水发的电将是中国总能耗的1.6太瓦，而且是很稳定的直流输出。"

纳米发电机的另外一个领域就是驱动传感

对于人工智能领域来说，最重要的就是如何传感数据，王中林院士研发了一款自驱动传感装置。例如，每个人敲字的动作是不一样的，力度也不一样，利用自驱动传感装置，对个人敲键盘的信号进行分析，如果换到另外一个键盘，会立刻识别打字人的身份，准确度达到97%。

“目前化石能源仍旧是我们固定应用的能源，随着分布式移动式通讯的发展，可以通过有序的化石能源解决部分无序问题，也可以用无序小能源解决无序问题。”王中林院士表示，许多纳米发电机领域的新技术已应用于商业。“我们希望未来走向更多的产业应用。"

如何产生0到1的想法？

王中林院士在演讲中说道：“二十年前我就开始思考，世界未来一定会面临能源危机，我们有大能源的需求，也有微小能源的需求。大能源我们做不了，电网、水利我更做不了，但我可以做微纳能源。

你想要做，但怎么做才是最重要的，所以我们带着学生不断的探索。2011年我们发现了一种方法，就是借助器件可以把机械功转为电功。发明出来以后，当时的文章发表却遭到拒绝，不被承认、屡屡被批。我实在没有办法了，最后只能把文章发在刚创刊的期刊上，到现在已经被引用4000多次。但这不是最主要的成就，最主要的是它革命性的技术。

对比1831年法拉第发明电磁感应定律，和我们发明的摩擦纳米发电机，这两个为什么不一样？电磁发电机是要转得快，因为它输出的功率是频率的平方，我们的输出功率是频率的一次方，从数学角度讲一个是线性关系，一个是二次性关系，电磁感应定律只有频率高的时候效率才高，频率低的时候它就不行，而我们的技术虽然转得慢，但输出高，所以在低频、低幅度下，它的效率远高于电磁发电机。

这就是我们的发明，这个发明以后有它的技术优势和强大生命力，但用在哪里？

热力学有三大定理，第一大定理就是能量守衡，煤都烧了，热到了哪里？在环境中。我们的房冷是为什么？因为我们有空调，局部制冷。第二定律，熵在封闭的空间里面只能增加、不能减小。我们的能源也是，煤、油烧了，扩散到环境中，到最后是趋于热平衡。所以能源一旦散发到环境中，它的再利用几乎已是不可能，这叫熵。比如你把煤烧了，再把热收回来就很难，能源的二次利用率非常低。那我们是怎么做这个事？就是我们要逆熵增而行。怎么逆熵？就要用到我们发明的这个方法。

这个方法有什么优势？选材不限，绝大部分的材料都可以用来做，这意味着应用范围不限。在我们研究所的带领下，我国已经处在全球纳米能源引领的地位。这个发明是2012年发表的，伴随研究所的成长，这个领域也做大了。现在文章专利在全球是遥遥领先，这叫做原创+引领。”

探索麦克斯韦方程的拓展

在科学研究中，麦克斯韦是电气化时代除法拉第外的另一个重要人物。他通过建立电磁场理论，将电学、磁学和光学三者统一起来，预言了电磁波的存在。王中林院士之所以拓展麦克斯韦方程，是因为他认为如果他不去做这件事，可能就没有其他人会去做。科学家在面临新的挑战和问题时，需要具备勇于探索和创新的品质，推动科学的进步和发展。

被质疑的研究可能是真正的“新东西”，有时候会因为太超前而不被理解，但是时间会给出答案。面对质疑最好的回应就是在遵守规范的前提下用数据和论文来回答，而不是在网上进行“口水战”。