諾獎(jiǎng)得主 | 鋰電池之父改變了世界, 卻淡漠了自己的一生
撰文 | 時(shí)占祥
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昨天，諾獎(jiǎng)委員會(huì)公布了2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?，在宣布名單時(shí)諾獎(jiǎng)負(fù)責(zé)人也調(diào)侃說“這是有史以來最年長(zhǎng)的一位諾獎(jiǎng)獲得者——全球工業(yè)界、物理和化學(xué)界尊稱的“鋰電池之父”——約翰·古德諾教授(John Goodenough)。
約翰·古德諾教授生于1920年8月，近百歲老人，依然全日制在德克薩斯州奧斯汀分校任教。
約翰·古德諾的童年是在康涅狄格州紐黑文(New Haven)郊外一家簡(jiǎn)樸鄉(xiāng)村莊園里度過的。童年大部分時(shí)光是和他的牧羊犬一起農(nóng)場(chǎng)附近小樹林、草地和小溪中玩耍度過的。他是一個(gè)從小對(duì)什么都好奇的孩子，在他家農(nóng)舍谷倉里，他挖好了秘密藏寶庫，里面堆滿了貝殼、羽毛和動(dòng)物皮之類的“寶藏”。10歲時(shí)，他確定自己志向成為一名探險(xiǎn)家。
今天，在他獲得諾獎(jiǎng)時(shí)，他是UT校園里最年長(zhǎng)的教授，也是許多年輕人的老朋友。他身材魁梧、銀發(fā)銀眉，平日帶著黑框老花鏡，盯著桌子上散落的文獻(xiàn)，或在電腦前閱讀他所興趣的內(nèi)容?？傊梢砸惶煲惶熳谀抢锢^續(xù)他感興趣的工作，旁若無人地做著自己70年如一日的研究工作和教書育人。
?許多來自國內(nèi)的學(xué)者、學(xué)生是他的弟子和門生
在過去70多年里，他在物理學(xué)、化學(xué)和工程領(lǐng)域做出了卓越的貢獻(xiàn)。他成為他所在的學(xué)術(shù)界里最受人敬仰的科學(xué)家和研究者。他的科學(xué)發(fā)明已經(jīng)改變了每一個(gè)人的生活，改變了世界所有的角落。他是今天幾乎無處不在的"鋰電池"之父。
他把可充電電池做得像口香糖大小，制作成薄片狀，用在智能手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)，甚至心臟起搏器，以及所有移動(dòng)式電動(dòng)設(shè)備上。無論大小，凡是需要電能源幾乎都離不開鋰電池。他的同事，UT機(jī)械工程系主任Murthy教授說“約翰是一位出色的科學(xué)家，了不起探索者，他的影響是深遠(yuǎn)巨大?！?/p>
和他同齡的大多數(shù)同事都已經(jīng)離開了實(shí)驗(yàn)室，甚至離開了這個(gè)世界。但約翰還在全職工作，發(fā)表論文（他最近論文是2018年發(fā)表的)，指導(dǎo)年輕人，帶研究生。按照他自己的話說“我沒有多少時(shí)間了，我必須拼命、努力工作，我希望徹底擺脫石化燃料和能源的束縛。”
“約翰不是一個(gè)聰明的孩子”
約翰的童年時(shí)代并不是完美的田園生活。他的父親是耶魯大學(xué)歷史學(xué)教授，薪水很高。但父母的婚姻卻很糟糕，也為小約翰和他的兩個(gè)兄妹帶來了緊張的童年生活。
在學(xué)校里，約翰的表現(xiàn)讓老師很失望，認(rèn)為他有閱讀障礙或閱讀困難?？傊?，“學(xué)習(xí)不怎么樣”的評(píng)語一直跟了他30年。他自己說“我知道自己不聰明，我也非常沮喪。”到了12歲時(shí)，他報(bào)考了當(dāng)?shù)刂母窳_頓學(xué)校。他說自己能通過考試“簡(jiǎn)直是一個(gè)不可思議的謎?！?/p>
幸運(yùn)的是他可以從此住校了。逃脫父母天天吵架的煩惱，“我很高興能脫身，住校的感覺很好。”在寄宿學(xué)校里，約翰喜歡上了詩歌和宗教哲學(xué)。但他的朗讀困難癥仍然困擾著他。當(dāng)老師朗讀莎士比亞十四行詩時(shí)，對(duì)他說“這個(gè)作業(yè)對(duì)你可能太難了，是吧？”他不服氣，希望自己能做好。他認(rèn)為理解和朗讀好詩歌最好方法就是嘗試寫詩。
他喜歡上了寫詩和唱贊美詩。在他后來幾十年工作和研究發(fā)明中，他把圣靈和氧化鈷陰極這兩個(gè)詞幾乎并列在一起了。對(duì)他來講，工作和神圣的信念是同等重要的。
大學(xué)生活
約翰的大學(xué)生涯并不曲折。但在那個(gè)動(dòng)蕩年代，沒事兒就是平安。他就讀耶魯大學(xué)數(shù)學(xué)系。他為其他室友熨燙西裝和補(bǔ)習(xí)功課，賺錢養(yǎng)活自己。在第二次世界大戰(zhàn)期間，他擔(dān)任氣象學(xué)分析人員。后來退役后他想去法學(xué)院讀書。最后還是去了芝加哥大學(xué)讀物理學(xué)。
他回憶當(dāng)時(shí)上課時(shí)的情形，他對(duì)物理學(xué)和那個(gè)領(lǐng)域的所有重要事情幾乎一無所聞。老師對(duì)他學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生了質(zhì)疑。最終他出色完成了自己的物理學(xué)博士學(xué)業(yè)，走上了物理學(xué)家的發(fā)展道路。
在大學(xué)里，他參加了哲學(xué)和宗教辯論活動(dòng)，遇到了一位歷史學(xué)的研究生艾琳·懷斯曼（Irene Wiseman)，后來在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)辯論后，他們彼此喜歡上了對(duì)方，最終墜入愛河。1951年，他們?cè)谛@里舉行了一場(chǎng)小型婚禮，然后一起去波士頓，開始了他在麻省理工學(xué)院(MIT)的第一份工作。在那兒，他的工作是計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片材料研究。
上世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)猶如房間大小的龐然大物。由燈泡大小的18000個(gè)小型玻璃真空管組成。每個(gè)管子都用電加熱，直到發(fā)出鮮紅色的光，熱量將電子釋放到管中，并且通過控制其電流，計(jì)算機(jī)可以顯示出0或1。當(dāng)時(shí)的真空管不僅耗費(fèi)大量電能和空間，而且經(jīng)常過熱死機(jī)。為此，約翰和他的團(tuán)隊(duì)開始研究磁芯記憶材料。簡(jiǎn)言之，他們的研究成果奠定了今天所有記憶內(nèi)存器(RAM)的基礎(chǔ)。
他的研究成果后來稱為“古德諾-卡納莫里規(guī)則”，是固體物理和化學(xué)領(lǐng)域一個(gè)里程碑，也是新一代計(jì)算機(jī)工程師和設(shè)計(jì)師研究工作的理論基礎(chǔ)。他的研究融合了化學(xué)和物理，以及工程學(xué)問題，被業(yè)界尊稱為固體化學(xué)的“《圣經(jīng)》”。
“妻管嚴(yán)”
上世紀(jì)70年代，隨著世界格局變化，美國國內(nèi)面臨著經(jīng)濟(jì)危機(jī)，全球能源危機(jī)迫在眉睫。當(dāng)時(shí)美國學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)不是談?wù)撃茉窗踩?，而是未來能源。這也引發(fā)了約翰的思考，人們開始把研究轉(zhuǎn)向了新電力、太陽能和風(fēng)能的開發(fā)利用。
但是，當(dāng)時(shí)沒有人知道如何研究出價(jià)格合理，且可以廣泛應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品，他自己也質(zhì)疑這些問題的可行性。正當(dāng)約翰思考這些問題時(shí)，美國政府把大筆資金投向新的軍備競(jìng)賽和研發(fā)，他的實(shí)驗(yàn)室和研究新能源項(xiàng)目被迫停下來，他不得不另找新工作了。
他原本打算去伊朗(那時(shí)候美國和伊朗還是盟友)，后來，他不得不聽從妻子的敦促，改去牛津大學(xué)任職。再后來，美國和伊朗斷交，伊朗陷入了混亂和暴力之中。他慶幸說“還是聽妻子的話好！否則就是災(zāi)難性的錯(cuò)誤。”
牛津大學(xué)十年
當(dāng)約翰把從波士頓繁忙的街道換成了青翠的英國鄉(xiāng)村田園，把喝咖啡改成喝下午茶，也學(xué)會(huì)了穿禮服吃飯，他也學(xué)英國英語發(fā)音“l(fā)aboratory”，把中間“O”故意延長(zhǎng)。他的英國朋友很感興趣他那不尋常的姓氏（Goodenough）來源時(shí)，他說他才是正宗英國“原住民”。他的家族姓氏源于中世紀(jì)的英語，許多英國人居然對(duì)此一無所知。
在牛津大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，他的研究項(xiàng)目之一就是“電池”，探索新能源形式的電池也是那時(shí)科學(xué)界和工程界最艱巨、最具有挑戰(zhàn)的工作之一，在過去幾十年里一直沒有任何突破。
1976年，他的合作伙伴，一位名叫M. Stanley Whittingham的化學(xué)家設(shè)計(jì)出來了第一款鋰電池"雛形"。但最初的電池有一個(gè)致命的缺陷“經(jīng)常爆炸”。為了解決這個(gè)問題，他和他同事開始研究一組金屬氧化物的化合物。先后花了四年時(shí)間，直到1980年，他們終于成功發(fā)明氧化鈷！那一刻，所有難題都迎刃而解了！
在隨后十年內(nèi)(1980—1990年)，他們完成了數(shù)百萬種鋰電池產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，讓人們手里的智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和手提電腦等都有了便宜、價(jià)廉物美的可充電電池。約翰·古德諾作為“鋰電池之父”享譽(yù)全球科學(xué)界。多年來，許多業(yè)界同事揶揄諾獎(jiǎng)委員會(huì)，如果古德諾教授沒有因?yàn)檫@項(xiàng)發(fā)明而獲得諾貝爾獎(jiǎng)，那就太可笑了！現(xiàn)在，他終于等到了這一天！
問他感覺最輝煌的成就、最引以為傲的發(fā)明是什么？他說“不是我，我做的最輝煌的成就是讓很多人因?yàn)殇囯姵囟嵙舜箦X，成為億萬富翁！”。
索尼公司僅僅靠鋰電池至少賺了數(shù)十億美元。古德諾教授沒有申請(qǐng)任何專利權(quán)，一分錢報(bào)酬都沒有得到！
他的同事說“約翰做了很多人們不曾聽說過的基礎(chǔ)物理、化學(xué)和工程學(xué)研究，正是這些研究成果，讓人們使用的計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)體和高能電池等新型磁性材料成為了可能?！?/p>
許多時(shí)候，科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)的意義是幾年，甚至幾十年后才變得清晰有價(jià)值。這就是科學(xué)研究的魅力和遺憾。
我工作直到生命結(jié)束那一刻
他在UT大學(xué)工作了30多年。在這期間，他幾乎榮獲了科學(xué)界、物理學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)所有重大榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)。僅舉幾例：榮獲日本獎(jiǎng)；恩里科·費(fèi)米獎(jiǎng)和查爾斯·斯塔克·德雷珀獎(jiǎng)等。2012年，奧巴馬為他頒發(fā)了國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)?。他教書育人已?jīng)培養(yǎng)數(shù)百名研究生繼承自己的事業(yè)。
他的學(xué)生在描述導(dǎo)師的個(gè)性時(shí)說：
“他是承諾和關(guān)心的榜樣。他善良，沒有任何東西使他失望。你很少能找到這樣的人?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
“他是一個(gè)非常、非常善良的人。我一生中遇到的最好學(xué)者導(dǎo)師。”
“他的成就巨大；但他心地善良。從他那里，我學(xué)會(huì)了專注自己的工作，每天保持積極態(tài)度，美好的事物會(huì)隨之而來?！?/p>
“多年來，我一直在觀察他和妻子的關(guān)系。這可能是百萬分之一特例，他們相互尊重和奉獻(xiàn)是我所從未見過的夫妻。”
現(xiàn)在每天下午4:00，約翰準(zhǔn)時(shí)開著他的Honda Accord 來到妻子住的療養(yǎng)院。她已經(jīng)是阿茲海默癥晚期，她不再說話了。但他們?cè)谝黄鹂葱侣剷r(shí)，她握住他的手。
在長(zhǎng)達(dá)64年的婚姻中，他們幾乎每天晚上都在一起吃飯，這一點(diǎn)從來沒有改變過?，F(xiàn)在，約翰每天用湯匙給她喂飯。每當(dāng)妻子生日或結(jié)婚紀(jì)念日，他都會(huì)帶來一束鮮花和一首手寫詩，一起慶賀生日和結(jié)婚紀(jì)念日。他說“我每天晚上去很重要，她知道我愛她。我們沒有孩子，這是我們彼此之間的相濡以沫?！?/p>
約翰·習(xí)慣了早睡早起。每天7:30就到辦公室了。他從來沒有考慮過退休，他希望在余下的日子里還能有所幫助。在他回顧自己一生的研究生涯時(shí)，他總是自然而然、習(xí)慣地聳聳肩說“我恰巧在正確的時(shí)間、到達(dá)正確的地方；我沒有考慮過從中得到什么，只考慮我還能再做些什么?！?/p>
注：Article By Rose Cahalan，本文轉(zhuǎn)載自全球醫(yī)生組織。
