約翰?古迪納夫（1922—2023）

編譯 許林玉

1980年，約翰 ? 古迪納夫（John Goodenough）開(kāi)發(fā)了可充電鋰電池，這使他聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。這種鋰電池可用于電動(dòng)汽車和手機(jī)等眾多設(shè)備，是世界能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的關(guān)鍵。鋰電池是古迪納夫深入研究固體中金屬氧化物和磁性相互作用的成果，也是他眾多開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)之一。

20世紀(jì)五六十年代，古迪納夫成為開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)固態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）設(shè)備的領(lǐng)軍人物。20世紀(jì)70年代，他預(yù)測(cè)存在高溫超導(dǎo)性（即溫度超過(guò)77 K時(shí)，電流可自由流動(dòng)）。97歲時(shí)，古迪納夫與斯坦利 ? 威廷漢（Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino）憑借在鋰電池領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)，分享了2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2023年6月25日，古迪納夫與世長(zhǎng)辭，享年100歲。

古迪納夫成長(zhǎng)于毗鄰耶魯大學(xué)的康涅狄格州紐黑文市。盡管他早年有閱讀障礙，但仍于1940年考取耶魯大學(xué)，在那里學(xué)習(xí)哲學(xué)、希臘語(yǔ)、數(shù)學(xué)和化學(xué)。這種知識(shí)廣度對(duì)他后來(lái)重視跨學(xué)科研究產(chǎn)生了影響。第二次世界大戰(zhàn)期間，他在美國(guó)陸軍擔(dān)任氣象專家。24歲時(shí)，他進(jìn)入芝加哥大學(xué)攻讀物理學(xué)博士學(xué)位。

古迪納夫師從克拉倫斯 ? 齊納（Clarence Zener），在固體物理學(xué)領(lǐng)域取得了優(yōu)異成績(jī)。正是在芝加哥，他與后來(lái)成為愛(ài)人的艾琳（Irene）相遇。他們都信奉基督教，也因此喜結(jié)連理。在短暫考慮過(guò)接受圣職之后，約翰轉(zhuǎn)而進(jìn)入麻省理工學(xué)院任職，從事計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器材料的研究工作。在那里，他將過(guò)去磁力相互作用背后系統(tǒng)的、基于經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)方法發(fā)展成為理性的、基于規(guī)則的古迪納夫-金森法則。1972年，古迪納夫在對(duì)金屬氧化物進(jìn)行綜述時(shí)，百科全書般地闡述了過(guò)渡金屬氧化物中電子的性能，并且涵蓋了眾多領(lǐng)域的技術(shù)，包括數(shù)字計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、光伏、激光、固態(tài)照明、超導(dǎo)設(shè)備和電池等。

20 世紀(jì)70年代，由于擔(dān)心國(guó)際石油貿(mào)易會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，古迪納夫?qū)⒛抗馔断蛄丝稍偕茉?。他的工作重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)可供低收入國(guó)家使用的技術(shù)。1976年，他成為牛津大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，并將研究重心轉(zhuǎn)向鋰電池——此前，埃克森石油公司的威廷漢曾研究過(guò)硫化物材料。古迪納夫團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)到，氧化物是更好的選擇，從此開(kāi)始在電池制造的電化學(xué)領(lǐng)域大顯身手，并首次展示了基于氧化鋰鈷的高效可充電鋰電池。此后不久，他又揭示了尖晶石型錳酸鋰作為正極材料的實(shí)用性。

牛津大學(xué)要求古迪納夫在65歲時(shí)退休。為此，他提前一年（即1986年）改換門庭，來(lái)到得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校，開(kāi)啟了自己的最后一段學(xué)術(shù)生涯。他見(jiàn)證了高溫超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)（他此前就預(yù)言了這一發(fā)現(xiàn)），并從化學(xué)角度發(fā)表了有關(guān)高溫超導(dǎo)材料不尋常特性的見(jiàn)解，但他的精力仍然主要集中在電池研究上。1997年，他發(fā)現(xiàn)了另一種基于鋰金屬磷酸鹽的關(guān)鍵正極材料家族。

為了照顧艾琳，古迪納夫在90多歲時(shí)有三年時(shí)間沒(méi)有從事全職研究。除此之外，他的大多數(shù)時(shí)間都在工作。在獲得諾貝爾獎(jiǎng)的三年前，BBC電臺(tái)的一位采訪者向他提到了一個(gè)廣為流傳的觀點(diǎn)，即他早就應(yīng)該獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他回答道：“是否獲獎(jiǎng)由頒獎(jiǎng)?wù)邲Q定，最重要的是，你對(duì)社會(huì)到底有什么貢獻(xiàn)？”2019年，他成為最年長(zhǎng)的諾貝爾獎(jiǎng)得主。

古迪納夫身材魁梧，但和藹可親，彬彬有禮。他智力超群，為人低調(diào)，行事謹(jǐn)慎，并具有強(qiáng)烈的正義感。他在自傳中坦言，童年時(shí)期在鄉(xiāng)下體驗(yàn)的快樂(lè)和經(jīng)歷的磨難塑造了自己的一生，而他與妻子的共同信仰則成就了自己的一生。

資料來(lái)源Nature