能源是人类社会赖以生存的命脉，也是全球技术变革的决定性因素。而说到能源领域的大奖，“全球能源奖”无人不知、无人不晓。

北京时间7月6日下午17:00，2023年度“全球能源奖”揭晓，中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林院士因发明摩擦纳米发电机这一人类新能源技术，斩获这一国际能源领域大奖。

从2019年开始，全球能源奖在“传统能源”、“非常规能源”和“能源应用新方式”等3个方面，每年奖励一名学者。此次王中林获得的是“非常规能源”奖项。而这也是他继2018年获得能源领域最高奖——埃尼奖之后，再次获得世界能源领域重要科技大奖。

“全球能源奖”公布获奖结果

获取能源的新方式

谈起王中林团队发明摩擦纳米发电机的初衷，就不得不提到我国的能源现状。

长期以来，我国的能源特征是“多煤、少油、缺气”，目前的电力57.7%来自于煤炭火力发电，11%来自于风能、光伏能、生物质等可再生能源。因此，寻找“后化石能源”时代的新能源、新的增长点，以保障未来可持续发展成为当务之急。

摩擦起电是一个无人不知的现象，在我们的生活中这种现象比比皆是，像雷电以及穿毛衣时产生的静电就是典型的摩擦起电。

摩擦纳米发电机就是一种将环境中的低频次、低振幅的机械能量转换为电能的能量采集装置。相较于其他能源，这种机械能量更易采集，因为它普遍存在于自然界以及人们日常生活中。比如空气或水的流动、引擎的转动，甚至在人体内由于呼吸、心跳或是血液流动带来的体内某处压力的细微变化，均有可能带动纳米发电机产生电能。

用口吹气进行发电

除此之外，制作摩擦纳米发电机所用的材料是非常广阔的，包括衣料、塑料、地板、头发、纸张等。因此可以看出，摩擦纳米发电机，从能量获取途径到设备制作，都有着极大的优势。

那到底为什么称摩擦纳米发电机是非常规能源呢？

王中林解释说：“所谓‘非常规’，就是说这是和传统技术完全不同的技术路线，而且是一项能为社会发展带来巨大推动的技术。”未来，在能源互联网、智能电网、物联网、互联网、生物医学、无线通信和无线传感等领域，摩擦纳米发电机都将有广泛应用。

纳米发电机发展技术路线图

农村娃的逆袭

作为一名享誉世界的科学家，王中林沉甸甸科研成果的背后是几十年的努力。

1961年，出生在陕西省蒲城县高阳镇的王中林，生长在一个贫困的农民家庭。那个年代，土地对于每个农村家庭来说，都是生存的根本。为了维持生计，王中林很小就参与到田间的劳作中。

然而艰苦的生活环境，并没有打消王中林对于知识的渴望。天资聪颖而又学习刻苦的他，从小成绩就名列前茅。1978年，王中林以全区第一的好成绩，成功考入西北电讯工程学院（现西安电子科技大学）。

大学期间的学习，打开了王中林人生新的大门。大三这年，国家面向全国选拔100名中美联合招收的物理研究生。王中林通过考试，顺利成为西北五省唯一一位被CUSPEA（中美联合培养物理类研究生计划）录取的学生。

随后，王中林进入亚利桑那州立大学学习，师从高分辨电子显微学的祖师级人物——约翰·麦斯威尔·考利教授。经过5年努力后，1987年王中林获得亚利桑那州立大学物理学博士学位。

从1987年到1994年，他曾在纽约州立大学石溪分校、英国剑桥大学卡文迪许实验室、美国橡树岭国家实验室和美国国家标准和技术定量局从事过研究工作，特别是在能源领域主持并参与了多项重大科研项目，因其在相关领域作出的突出贡献，王中林顺利当选欧洲科学院院士。

王中林

但走得再远，王中林始终没有忘记自己的祖国。2012年年初，在中国科学院和北京市政府的共同支持下，他回国创立了中国科学院北京纳米能源与系统研究所。这个研究所有着独特的研究架构，即由王中林本人几十年发展出的纳米能源体系，开枝散叶出不同的领域和方向。经过十余年发展，研究所已经成为世界纳米能源与纳米系统和压电（光）电子学领域的研究高地。

王中林（右一）带领团队做研究

在研究所的支撑下，2012 年，王中林领导团队发明了将微小的机械能转换为电能的摩擦纳米发电机，将纳米能源定义为“新时代的能源”。目前全球至少83个国家或地区的16000名科学家正在从事王中林开创的摩擦纳米发电机、自驱动传感与压电电子学领域研究。

当得知自己获得2023年全球能源奖的消息时，王中林说：“很高兴我们的研究再次得到全球认可。这说明我们在中国不仅可以开展高质量的原创研究，而且能开创让西方跟随我们的研究领域。”

虽然荣誉加身，但是王中林团队从未停止自己科研探索的脚步。这一次，他们将长远目标放在将海浪的能量收集起来，实现人类梦寐以求的“蓝色能源”上。

在王中林看来，海洋能源若实现大规模商业化利用，将是一种崭新的绿色能源，可极大满足人类的能源需求，降低二氧化碳排放，同时带来世界能源格局的深刻变化并影响经济社会的方方面面。

王中林介绍道：“以幅面1平方公里、深度1米的海水为例，每隔10厘米放置一台球形纳米发电机，然后连成三维网，理论上可持续发出近1万千瓦电，点亮100万盏电灯。”说到团队的宏伟蓝图，王中林满怀热忱。而为了这一“蓝色能源梦想”，他和团队还将继续前行在科研创新的道路上。