南都新知 Vol.14-2

過去一周有哪些訊息值得關注

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?南都君與你一起回顧近期要聞

“鋰電池之父”的開掛人生：

參加過二戰

半路出家研究電池

97歲獲諾獎……

圖解致命的食腦蟲：

如何一步步進入大腦？

自來水中也可能有？

下方2??張圖，帶你知多點

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深讀

當地時間6月25日，鋰離子電池共同發明人、2019年諾貝爾化學獎共同獲得者約翰·班尼斯特·古迪納夫（John Bannister Goodenough）去世。

古迪納夫是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰陰極材料的發明人，被稱為“鋰電池之父”。由于名字Goodenough直譯“足夠好”，他也被中國粉絲稱作“足夠好”先生。

他30歲入行、54歲轉變研究方向、58歲研發出鈷酸鋰、75歲研發出磷酸鐵鋰、95歲研發出全固態電池、97歲獲諾獎……與“出名要趁早”這一理念不同，他形容自己的人生是“爬行的烏龜”。

一起來看看他Good enough的一生！

約翰·班尼斯特·古迪納夫。

22歲，數換專業

1922年，古迪納夫出生于德國，不過他卻是在美國長大和接受教育。

他的父親是耶魯大學歷史教師。按理來說，他的童年應該無憂無慮。然而，由于父母關系緊張，加上患有閱讀障礙，他的童年并不快樂。

在考進耶魯大學前夕，他的父母離婚了，父親娶了自己的研究助手。由于和家里關系不好，臨出發前，父親只給了他35美元，而當時耶魯一年的學費是900美元。之后，古迪納夫靠獎學金和當家教讀書、養活自己。

在耶魯大學，他先是學習古典文學，隨后又轉而攻讀哲學，為了湊學分，他還多選修了兩門化學課，后來又在一位數學教授的鼓勵下轉修數學。

1944年，22歲的古迪納夫獲得數學學士學位。畢業后趕上二戰，他應召入伍，被派到太平洋的一個海島上收集氣象數據。

24歲，師從大牛

退役后，古迪納夫進入芝加哥大學物理系讀研究生，他的導師就是物理界大牛克拉倫斯·齊納（Clarence Melvin Zener）。齊納在30歲時已經發明了齊納二極管，享譽業界。

齊納告訴他兩個問題：“你的第一個問題是找到問題，第二個問題是解決這個問題。”這一理念對古迪納夫影響至深。

物理學家齊納。

30歲，正式入行

1952年，30歲的他在芝加哥大學獲得了物理學博士學位，被推薦到麻省理工學院林肯實驗室，開始了他的第一份工作。

在這里，他主攻固體磁性的相關研究，和團隊開發了數字計算機的隨機存取存儲器（RAM）的關鍵部件，也就是如今的電腦內存。

也是在這里，他接觸到鋰離子在固體中的遷移。他曾應邀負責美國福特公司的一個電池研究項目，不過是鈉硫電池，這讓他首次接觸電化學和電池的研究，他開始在離子導電率和能量存儲方面下功夫。

54歲，轉變研究方向

你以為他這輩子就被物理給束縛住了？并沒有，牛人跨界跟跨欄似的。1976年，因為沒有經費支持，古迪納夫“跳槽”了，他受到牛津大學的邀請，到那里擔任無機化學教授。這可能得益于他大學曾選修過化學。

此時，54歲的他才真正開始鉆研鋰離子電池，從事一項改變世界的研究。

58歲，研發出鈷酸鋰材料

鋰離子電池主要由陰極、陽極、電解液、隔膜、外電路等部分組成，依靠鋰離子在陰陽極之間的移動產生電流。電池陰陽極材料的選擇對于能效和安全性至關重要。

20世紀70年代的石油危機催生了對新能源儲能的需求，也推動了電池研發。當時，美國科學家斯坦利·惠廷厄姆使用二硫化鈦作為陰極材料存儲鋰離子，以金屬鋰作為部分陽極材料，制成了首個新型電池。但由于金屬鋰化學特性過于活潑，這種電池具有易爆炸的潛在危險，完全沒法應用。

那怎么辦？得把正負極的材料都換掉才行。研究了30年物理的古迪納夫有了想法。他與團隊持續實驗四年，1980年，突破性地發明了鋰電池的陰極材質鈷酸鋰。與之前的二硫化鈦相比，鈷酸鋰更適合存儲鋰離子。

1991年，索尼公司將日本科學家吉野彰研發的陽極材料與古迪納夫的陰極材料鈷酸鋰相結合，制作出了世界上第一款商用可充電鋰電池。

全新鋰電池一經問世，直接改變了電子產業的格局。筆記本電腦、手機也運用起了這些技術，形成了每年數十億美元的產業。

“從1991年商業化到現在，鋰電池的主流正負極材料沒有太大改變。”上海科技大學物質科學與技術學院助理研究員劉巍說。

也就是說，至今我們都仍受益于古迪納夫團隊研發出的鈷酸鋰。

75歲，研發出磷酸鐵鋰材料

但古迪納夫沒有滿足于現狀，因為他清楚鋰電池的安全隱患并非真的消失了，他和他的實驗室仍在不斷嘗試。

1997年時，古迪納夫的團隊又發現了一種適合商業化的鋰離子陰極材料——磷酸鐵鋰。它是目前電動汽車、電動大巴、電動船舶、大規模儲能、通信基站、數據中心等所用電池的主流材料。

這一年，古迪納夫已經75歲了。

94歲，打造出全固態電池

2017年，94歲的古迪納夫又發表論文，宣布打造出“全固態”概念的鋰電池。傳統鋰電池用的是液體電解液，容易燃燒，固態鋰電池則更耐用更安全更廉價。不過固態鋰電池尚處在實驗室探索和初步商業化階段。

古迪納夫一直是諾貝爾化學獎的“陪跑”者。2019年，他終于結束“陪跑”史，當年的諾貝爾化學獎頒給了他和斯坦利·惠廷厄姆，以及日本科學家吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發領域作出的貢獻。97歲的他打破了諾貝爾獎得主年齡最高紀錄。

古迪納夫在美國得克薩斯大學奧斯汀校區的實驗室中。新華社發

回顧古迪納夫這一生，可以說應驗了“大器晚成”這個詞語。他也曾用“爬行的烏龜”比喻自己這一生：“我們有些人就像是烏龜，走得慢，一路掙扎，到了而立之年還找不到出路。但烏龜知道，他必須走下去。”

在他看來，這種貫穿一生的爬行有可能帶來好處，尤其是在你穿越不同領域，一路收集各種線索的情況下。你得有相當多的經驗，才能把不同的想法融匯在一起。

他也有未竟的愿望。在接受媒體采訪時，他曾這樣說道：“我想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到這一天。”

【知多D】

94歲自己開車，堅持上班

在學術界，古迪納夫可以說是泰斗級的存在，他的門生遍布全球，國內不少學者都是他的弟子。

據曾在美國得州大學奧斯汀分校訪問學習的青年博士張俊回憶，“古迪納夫對后輩非常提攜。”有一次他懷著試試看的心情請老先生寫推薦信，出乎意外的是，古迪納夫馬上愉快地答應，并十分認真地閱讀了他的論文，還在辦公室的小黑板上仔細與張俊一起推敲反應機制，在大約用了半天的時間審閱完論文后，古迪納夫親自手寫了三頁紙的推薦信，簽字密封后給了張俊，這個細節讓張俊敬佩不已。

同樣在得州大學訪問學習過的夏陽博士則回憶，有一次實驗樓報火警，古迪納夫拄著拐杖和大家一起從9樓徒步下樓，從容不迫，很淡定，并且幽默地說：今天讓我提早下班了。那個時候，已經94歲的他還堅持每天到辦公室工作，大多數時候還是自己開車。

南方都市報（nddaily）、N視頻報道

統籌：胡群芳

編輯/深讀整合：劉蘭蘭

美編：原毅劉妍妍

微信編輯：楊晨歡

深讀資料來源：中新網、新華社、科技日報、科學網、福布斯中國等

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