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諾貝爾獎百歲老人最后的愿望:汽車尾氣 全部消失吧

來源:差評   編輯:非小米 時間:2023-06-28 00:24人閱讀

最近有這么一條訃告。

據(jù)報道,諾貝爾化學(xué)獎得主約翰 · 班尼斯特 · 古迪納夫教授( Prof.John Bannister Goodenough )于 6 月 25 日逝世。

他的學(xué)生 Nicholas Grundish 也證實(shí)了這一消息。

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也許不少朋友是第一次聽到這位老人的名字,但是,他的另外一個稱號我們一定感到很熟悉,那就是鋰電池之父( 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f,是之一 )。

可以說,此時此刻能用手機(jī)隨時隨地看文章,就是這位老爺子的功勞。

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因?yàn)橐菦]他在鋰電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn),移動通訊可能還停留在 “ 背著小書包 ” 上學(xué)的年代。

諾貝爾獎的評委會,更是給出了 “ 開啟了電子設(shè)備便攜化進(jìn)程,為打造一個無線互聯(lián)的社會奠定基礎(chǔ) ” 這樣舉足輕重的評語。

不過,和眾多在歷史上,做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家不同, 97 歲才拿到的諾貝爾獎得主的古老爺子,多少有點(diǎn) “ 大器晚成 ” 了。

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古老爺子出生在一個我們戲稱為 “ 學(xué)閥 ” 的家庭,上有在耶魯當(dāng)教授的父親,家庭富足;下有一只小狗;同齡人中,還有一個大他 3 歲的哥哥。

理論上,古老爺子的一生應(yīng)該和他的姓氏—— Goodenough( 足夠好 )一樣優(yōu)秀。

不過,這也只限于理論上。

因?yàn)榛加虚喿x障礙癥,足夠好先生的成績其實(shí)一般,甚至是一個十足的 “ 笨小孩 ” ,在學(xué)生時代受盡了排擠。

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而 “ 足夠好 ” 的古老爺子在這樣一個高知且富裕的家庭里,其實(shí)也不幸福。

父母爭吵、父子關(guān)系不和諧,無人可傾述心事的他,只能和小狗抱團(tuán)取暖。

說得夸張一點(diǎn),古老爺子前 1/4 的人生,都在與自己的不幸和解。

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最艱難的是,他甚至一度斷絕了求學(xué)之路。

去耶魯上大學(xué)的時候,他只從家里拿到了 35 美元的資助,但學(xué)費(fèi)每年至少需要 900 美元。

好在他還可以靠著兼職養(yǎng)活自己,用他的原話說,就是 “ 每周工作 21 個小時來掙自己的 21 頓飯。 ” 

結(jié)果當(dāng)他剛剛解決了學(xué)費(fèi)問題之后,才發(fā)現(xiàn),大學(xué)生活還真沒有那么簡單。

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主打的就是一個:誰的青春不迷茫。

大學(xué)期間,他先是學(xué)習(xí)古典文學(xué),隨后又轉(zhuǎn)而攻讀哲學(xué),還選修過兩門化學(xué)課。而后來在數(shù)學(xué)教授的建議下,他又轉(zhuǎn)修數(shù)學(xué)。

可是眼花繚亂之下,他好像都不喜歡。甚至 1941 年日本偷襲珍珠港事件發(fā)生后,古老爺子主動參軍,三年后才回到耶魯大學(xué)完成學(xué)業(yè)。

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也許是因?yàn)椴恢涝摳缮读耍?1944 年畢業(yè)之后,他又遠(yuǎn)赴歐洲戰(zhàn)場繼續(xù)參加二戰(zhàn),據(jù)說他甚至參與過諾曼底登陸。

最后,還是一本書改變了他的人生軌跡。

當(dāng)兵期間,古老爺子閱讀了阿爾弗雷德 · 諾斯 · 懷特海德的著作《 科學(xué)與現(xiàn)代世界 》。

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可能是每個孩子的心中都有一個改變世界或者探索宇宙的夢想吧。

他看完之后,大受震撼。

古老爺子在自傳中寫道:“ 我只是覺得我應(yīng)該做的是科學(xué)。盡管我還沒有一個清晰的規(guī)劃,但是我知道,如若我有機(jī)會,我會去學(xué)習(xí)物理。” 

就像老天爺可能也沒法拒絕一個愛學(xué)習(xí)的孩子一樣。1946 年,古老爺子終于獲得了一次去芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)物理的機(jī)會。

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結(jié)果就是這么一個赤誠的 30 歲年輕人,在上學(xué)前,還被狠狠地打擊了一波。

當(dāng)時的大學(xué)登記員告訴他:凡是在物理學(xué)上有天賦的人,在你這個年紀(jì)時就已經(jīng)做出重大成果了。

例如,愛因斯坦 26 歲提出相對論,玻爾 28 歲提出玻爾模型,愛迪生 32 歲發(fā)明了電燈。

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好在,早就習(xí)慣了世界不友好的古老爺子把偏見甩到了腦后,開始了他與物理學(xué)的約會。

隨后,他也順利畢業(yè),進(jìn)入了麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室工作。

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但是不幸,其實(shí)并沒有放過他。

在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室里,他做了足足 24 年的磁性材料研究,剛做出一點(diǎn)苗頭,出了點(diǎn)理論成果。

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結(jié)果就被告知,由于實(shí)驗(yàn)室縮減預(yù)算,你被 “ 優(yōu)化 ” 了。

當(dāng)然,別人的優(yōu)化,可能是碌碌一生,但是古老爺子的優(yōu)化才是轟轟烈烈的開始。

1970 年代,由于石油禁運(yùn)的問題,Goodenough 開始將注意力轉(zhuǎn)向了能源存儲。

但是這時候,電池行業(yè)其實(shí)是個巨坑。

鋰電池的誕生給電池行業(yè)帶來了新的可能,但是問題卻很大。

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一來,電極材料金屬鋰,是世間最活潑的元素之一,與 “ 用來滅火 ” 的氮?dú)舛寄軣饋怼?/p>

二來,鋰金屬表面會形成一些 “ 小毛刺 ” ,叫做枝晶。隨著電池的使用,這些枝晶會越長越大,最終會刺破電池中的隔膜,造成短路,引起電池自燃。

所以在當(dāng)時,鋰電池簡直易燃易爆炸的代名詞。

正因?yàn)檫@一系列因素,沒人愿意接過這個領(lǐng)域的研究, 1976 年主攻物理的古老爺子才有機(jī)會受邀擔(dān)任牛津大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任,開始了命運(yùn)的邂逅——鋰電池方向的研究。

而多年研究中,古老爺子發(fā)現(xiàn),一種叫鈷酸鋰的材料可以取代金屬鋰。

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結(jié)果,不知道是研究太超前了,還是之前鋰電池的教訓(xùn)太過深刻了,當(dāng)時,竟然沒有一家企業(yè)敢?guī)退暾堖@個專利,甚至牛津大學(xué)都不愿意幫忙。

最終,這份專利被拱手讓給了英國原子能研究所,在多年后被索尼買走。

10 余年后的 1991 年,索尼推出了世界第一個商用鋰電池,創(chuàng)造了一個巨大的商業(yè)帝國。恐怕當(dāng)初誰也沒有想到鋰電池有這么大的造化,

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催生了百億市場的大咖—— Goodenough 本人也幾乎沒有得到任何好處。

不過古老爺子大手一揮說,小問題。 “ 反正我做這個的時候也不知道會這么值錢,我只知道這是件我應(yīng)該做的事情。 ” 

隨后,他又研究出了更可行的性能路線,直接把鋰電池行業(yè)最重要的四個配方中的三個都包圓了( 除了三元鋰電池之外的鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰 )。

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他這種淡定的態(tài)度,甚至在科學(xué)家的桂冠——諾貝爾獎前,也是一如既往的。

前些年古老爺子屢次落選諾貝爾獎,被問及有無遺憾時,他也相當(dāng)坦然:無所謂,我已經(jīng) Goodenough ( 足夠好 )。

當(dāng)然,這這輩子里古老爺子耿耿于懷的事還是有的。

一次是被學(xué)術(shù)詐騙了。

1986 年,古老爺子在德克薩斯大學(xué)從事電池研究。在近十年的研究中,繼鈷酸鋰和錳酸鋰之后,古迪納夫研究組終于找到了第三個明星電極——磷酸鐵鋰。

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可是,古老爺子不知道的是,日本電訊( NTT )派去他們那學(xué)習(xí)的一個研究員 Osada 已經(jīng)把這一結(jié)果偷走了,而 NTT 甚至還在 1995 年 11 月悄悄地申請了專利。

等到 1996 年古老爺子得知這一消息的時候,大為窩火。隨后德克薩斯大學(xué)將 NTT 告上了法庭,索賠 5 億美金。

而紛亂之中,麻省理工學(xué)院的華人教授蔣業(yè)明也加入戰(zhàn)局,申請了自己的專利,并創(chuàng)辦了電池公司 A123 ,發(fā)展基于磷酸鐵鋰的動力電池。知識產(chǎn)權(quán)步入 “ 三方大戰(zhàn) ” 的復(fù)雜局面。

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幸好,陰差陽錯之下, 2008 年, A123 成功游說歐洲法庭開放了專利,磷酸鐵鋰技術(shù)變成了一項(xiàng)免費(fèi)技術(shù)。

也機(jī)緣巧合地助力了全球新能源的發(fā)展。

第二次,則是他的夢想沒有實(shí)現(xiàn)。

96 歲時,古老爺子接受采訪時說: “ 我想徹底解決汽車問題。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。我今年 96 歲,還有時間。 ” 

以至于他 90 多歲高齡仍舊火力全開,把研究方向轉(zhuǎn)向全固態(tài)電池。

但在電池發(fā)展史上,鋰的枝晶問題從未得到根本解決,安全隱患依然存在。

古老爺子認(rèn)為世界需要一個 “ 超級電池 ” ,并預(yù)測最先進(jìn)的固態(tài)鋰金屬電池就是那個超級電池。

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可惜,百歲高齡的 Goodenough 沒有看到這一天,但在去世前一個月,他仍在發(fā)論文。

就像他說的:我們有些人就像烏龜,慢慢地走,一路掙扎,在站立的一年里找不到出路。但是烏龜知道他必須繼續(xù)前進(jìn),讓我們一步一步來。

無論在哪個年齡找到自己熱愛的事業(yè),都是一件很酷的事。

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