能源是人類社會賴以生存的命脈，也是全球技術(shù)變革的決定性因素。而說到能源領(lǐng)域的大獎，“全球能源獎”無人不知、無人不曉。

北京時間7月6日下午17:00，2023年度“全球能源獎”揭曉，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所首席科學(xué)家王中林院士因發(fā)明摩擦納米發(fā)電機(jī)這一人類新能源技術(shù)，斬獲這一國際能源領(lǐng)域大獎。

從2019年開始，全球能源獎在“傳統(tǒng)能源”、“非常規(guī)能源”和“能源應(yīng)用新方式”等3個方面，每年獎勵一名學(xué)者。此次王中林獲得的是“非常規(guī)能源”獎項。而這也是他繼2018年獲得能源領(lǐng)域最高獎——埃尼獎之后，再次獲得世界能源領(lǐng)域重要科技大獎。

“全球能源獎”公布獲獎結(jié)果

獲取能源的新方式

談起王中林團(tuán)隊發(fā)明摩擦納米發(fā)電機(jī)的初衷，就不得不提到我國的能源現(xiàn)狀。

長期以來，我國的能源特征是“多煤、少油、缺氣”，目前的電力57.7%來自于煤炭火力發(fā)電，11%來自于風(fēng)能、光伏能、生物質(zhì)等可再生能源。因此，尋找“后化石能源”時代的新能源、新的增長點，以保障未來可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。

摩擦起電是一個無人不知的現(xiàn)象，在我們的生活中這種現(xiàn)象比比皆是，像雷電以及穿毛衣時產(chǎn)生的靜電就是典型的摩擦起電。

摩擦納米發(fā)電機(jī)就是一種將環(huán)境中的低頻次、低振幅的機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能的能量采集裝置。相較于其他能源，這種機(jī)械能量更易采集，因為它普遍存在于自然界以及人們?nèi)粘Ｉ钪?。比如空氣或水的流動、引擎的轉(zhuǎn)動，甚至在人體內(nèi)由于呼吸、心跳或是血液流動帶來的體內(nèi)某處壓力的細(xì)微變化，均有可能帶動納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。

用口吹氣進(jìn)行發(fā)電

除此之外，制作摩擦納米發(fā)電機(jī)所用的材料是非常廣闊的，包括衣料、塑料、地板、頭發(fā)、紙張等。因此可以看出，摩擦納米發(fā)電機(jī)，從能量獲取途徑到設(shè)備制作，都有著極大的優(yōu)勢。

那到底為什么稱摩擦納米發(fā)電機(jī)是非常規(guī)能源呢？

王中林解釋說：“所謂‘非常規(guī)’，就是說這是和傳統(tǒng)技術(shù)完全不同的技術(shù)路線，而且是一項能為社會發(fā)展帶來巨大推動的技術(shù)?！蔽磥?，在能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)學(xué)、無線通信和無線傳感等領(lǐng)域，摩擦納米發(fā)電機(jī)都將有廣泛應(yīng)用。

納米發(fā)電機(jī)發(fā)展技術(shù)路線圖

農(nóng)村娃的逆襲

作為一名享譽(yù)世界的科學(xué)家，王中林沉甸甸科研成果的背后是幾十年的努力。

1961年，出生在陜西省蒲城縣高陽鎮(zhèn)的王中林，生長在一個貧困的農(nóng)民家庭。那個年代，土地對于每個農(nóng)村家庭來說，都是生存的根本。為了維持生計，王中林很小就參與到田間的勞作中。

然而艱苦的生活環(huán)境，并沒有打消王中林對于知識的渴望。天資聰穎而又學(xué)習(xí)刻苦的他，從小成績就名列前茅。1978年，王中林以全區(qū)第一的好成績，成功考入西北電訊工程學(xué)院（現(xiàn)西安電子科技大學(xué)）。

大學(xué)期間的學(xué)習(xí)，打開了王中林人生新的大門。大三這年，國家面向全國選拔100名中美聯(lián)合招收的物理研究生。王中林通過考試，順利成為西北五省唯一一位被CUSPEA（中美聯(lián)合培養(yǎng)物理類研究生計劃）錄取的學(xué)生。

隨后，王中林進(jìn)入亞利桑那州立大學(xué)學(xué)習(xí)，師從高分辨電子顯微學(xué)的祖師級人物——約翰·麥斯威爾·考利教授。經(jīng)過5年努力后，1987年王中林獲得亞利桑那州立大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。

從1987年到1994年，他曾在紐約州立大學(xué)石溪分校、英國劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室、美國橡樹嶺國家實驗室和美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)定量局從事過研究工作，特別是在能源領(lǐng)域主持并參與了多項重大科研項目，因其在相關(guān)領(lǐng)域作出的突出貢獻(xiàn)，王中林順利當(dāng)選歐洲科學(xué)院院士。