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致敬化学家
玛丽·居里(Marie Curie,1867.11.07—1934.07.04)

1867年11月7日,玛丽·斯克洛道斯卡在俄罗斯波兰领地华沙的一个教师家庭诞生,玛丽家里的第五个孩子,年纪最小,四个姐姐和哥哥依次为索菲娅(1862年生)、约瑟夫(1863年)、布洛尼亚(1865年)和海伦娜(1866年)。父母双方家庭皆因参与波兰独立民族起义(最近期的是1863年-1865年的一月起义)而失去财产,孩子们因而被迫接受艰难谋生的困境。玛丽的祖父约瑟夫·斯克沃斯基是卢布林一位受人尊敬的教师,波兰文学家博莱斯瓦夫·普鲁斯小时候就是他的学生;母亲布朗斯拉娃·博古什卡是女子寄宿学校校长(玛丽出生后便辞去学校职务);父亲瓦迪斯瓦夫·斯克沃斯基是中学数学和物理教师,同时也是华沙两间男子文理中学的董事,俄罗斯当局取消波兰学校的实验教学后,玛丽的父亲就把大量实验设备带回家教孩子们用。父亲因热爱波兰祖国而被俄国上司解雇,被迫选择低薪职位。家里也因投资不慎赔了很多钱,最后只得将房子租出以帮补家用。1875年,家中的大姐索菲娅被一位患有斑疹伤寒的住客传染后死亡。三年后,母亲布朗斯拉娃死于肺结核。玛丽的父亲是无神论者,母亲是虔诚的天主教徒。姐姐和母亲的相继去世使玛丽不再信奉天主教,转而为不可知论者。

1878年,10岁的玛丽就读于J.西科尔斯卡寄宿学校,随后转到一所女子文理学校。1883年6月12日,玛丽毕业,并获得一枚金质奖章。由于性别关系,玛丽和她的姐姐无法被正规高等院校录取,她们便就读于一所仅招女学生的波兰秘密高等教育爱国机构——移动大学。二人商定,要给到巴黎学医的姐姐提供经济援助。为此,玛丽先是在华沙去当家庭教师,然后又去了父亲在马佐夫舍省Szczuki的地主亲戚奥劳斯基家做家庭教师。在奥劳斯基家做家教时,玛丽爱上了他们的儿子卡齐米日·奥劳斯基(日后的杰出数学家)。由于玛丽家庭贫困,卡齐米日的父母对他们的恋情表示反对,卡齐米日听从了自己父母的意见。不久,卡齐米日取得了博士学位,并走上数学研究的道路,日后成为了亚捷隆大学教授兼校长。卡齐米日晚年在华沙理工大学做数学教授,他时常坐在1932年创办的镭研究所前玛丽雕像(1935年竖立)前陷入沉思。

1889年,姐姐布洛尼亚跟波兰医生、社会和政治活动家卡西米日·德鲁斯基结婚,婚后他们邀请玛丽来巴黎与他们同住。玛丽考虑到她可能需要一年半甚至更长时间来筹集大学学费,便婉拒了姐姐的好意。这时玛丽父亲重获高薪职位,并给了玛丽经济等各方面的帮助。她回到华沙家中,这段时间里她继续做家庭教师,并在工作之余通过阅读书籍、与人书信交流的方式进行自学。直至1890年,玛丽开始在飞行大学就读和授课,同时在华沙老城附近的克拉科夫郊区街66号的工农业博物馆化学实验室接受科学研究训练。该实验室由波兰化学家约瑟夫·博古斯基(曾在圣彼得堡给门捷列夫做助手)负责打理。

1891年末,玛丽入读巴黎大学,继续她在物理、化学和数学方面的学业。她离开波兰,前往法国,在巴黎,她先是与姐姐姐夫住在一起,随后不久在大学附近租了一间小阁楼,她生活非常拮据,有时候甚至会因饥饿而晕倒。玛丽白天学习,晚上做家教,靠着微薄的收入维生。1893年,她被授予物理学学位,并在加布里埃尔·李普曼教授的工业实验室找到一份工作。同时,她在一份奖学金的资助下,继续在巴黎大学学习,并在次年取得第二学位。玛丽受法国民族工业促进会,调查各种钢铁材料的磁性。1894年,玛丽在寻找空间更大的实验室,便找波兰物理学家约瑟夫·科瓦尔斯基帮忙,约瑟夫想到皮埃尔是巴黎高等物理化工学院的讲师,或许能帮上忙,便介绍玛丽与皮埃尔两人认识。皮埃尔虽然没有大型实验室,但他为她找到能开展工作的一些地方,两人在科学领域共同的兴趣与热爱使两人走到一起。 不久后,皮埃尔向她求婚,但由于玛丽打算回到祖国,便没有接受。1894年暑假,玛丽回到华沙的家中找工作,但被克拉科夫大学因性别原因拒之门外。皮埃尔写信说服她回到巴黎攻读博士学位。1895年3月,在玛丽的陪伴坚持下,皮尔埃完成他的磁性的研究论文,获得了博士学位,并升为教授(当时的人戏言玛丽是“皮埃尔的最大发现”)。1895年7月26日,玛丽与皮埃尔在上塞纳-马恩省省国玺镇以民事结合的形式结婚,玛丽未穿婚纱,而是身着一席深蓝色套装(这套装束也成为她多年的实验装)。婚后,二人共度两次蜜月旅行:长途自行车之旅和海外之旅。

1895年,威廉·伦琴发现机制不明的X射线。1896年,亨利·贝克勒发现铀盐放出的射线有类似于X射线的穿透力且为自发发射。受到这两个重大发现的影响,玛丽决定将铀射线作为学位论文的备选课题开始进行研究。她运用皮埃尔的验电器(15年前皮埃尔和兄弟开发出用来测量电荷的设备)来研究实验样品发现,铀射线能让样品周围的空气导电,她得出首个研究结论“铀化合物的活性仅取决于其数量”。她推测,辐射不是分子间某种交互作用造成的,而是来自原子本身。这一假说是否定自古流传的原子不可分割论的重要一步。

1897年,玛丽将巴黎高等物理化工学院旁的一个棚屋改装成实验室,这个棚屋以前是一所医学院的解剖室,通风差,常漏水,由于当时不了解放射性对健康的不利影响,因而未采取防护措施。她依靠冶金与矿业公司,以及各类组织和政府给予的补贴来维持研究的进行。玛丽主要系统研究了两种铀矿:沥青铀矿和铜铀云母。经测量,沥青铀矿的活性是纯铀的四倍、铜矿云母的两倍,她对检测结果进行设想与推断,认为这两种矿物质必定含有其他少量活性远远比铀大的物质,于是她开始系统寻找其他具有辐射性的物质。同年,他们的女儿伊雷娜·约里奥-居里降生。1898年,玛丽发现钍也具备放射性,她迅速写了一篇简要的论文,由她的前任指导教授加布里埃尔·李普曼于1898年4月12日转交给法国科学院,但两个月前格哈德·卡尔·施密特已在柏林将类似的研究结果发表。1898年中旬,皮埃尔决定放弃对晶体的研究工作,开始加入妻子的研究队伍。

1898年7月,玛丽和丈夫发表一篇联合署名论文,宣布以「钋」命名所发现的元素,以纪念被瓜分的祖国波兰。1898年12月26日,居里夫妇将他们发现的第二个元素命名为「镭」(radium,拉丁文意为射线)。他们在研究过程中创造了单词「放射性」(radioactivity)。为证明发现确凿无疑,居里夫妇尝试分离出纯的钋和镭。但沥青铀矿是复杂的矿物,想要获得数量可观且未掺杂有钡的镭很难,最终居里夫妇通过结晶的方法分离镭盐并获得了少量的镭。4年后,他们从1t沥青铀矿中分离得到0.1g氯化镭。1898年和至1902年间,居里夫妇联合及单独发表32篇科学论文,其中一篇提出“在镭辐射下,病变或肿瘤细胞比健康细胞死得更快。”这一观点。

1900年,玛丽成为首位任教于巴黎高等师范学校的女性,皮埃尔也在巴黎大学获得教职。1902年,她的父亲逝世,她回波兰奔丧。1903年,玛丽获得巴黎大学博士学位,获得学位当月,居里夫妇应邀访问伦敦皇家学会作关于放射性的报告,由于玛丽是女性,无作报告资格,所以皮埃尔一人上台做了报告。同年,由镭主导的新产业开始发展,由于居里夫妇没有为他们的发现申请专利,所以几乎未从这个产业中获利。

1903年12月,瑞典皇家科学院授予皮埃尔·居里、玛丽·居里和亨利·贝可勒尔诺贝尔物理学奖,以表彰他们研究贝克勒教授发现的游离辐射现象时做的非凡工作。起初,委员会仅表彰皮埃尔和贝克勒,但有位倡导女性科学家权利的委员——瑞典数学家哥斯塔·米塔-列夫勒,他向皮埃尔通报了情况,并向上申诉后,玛丽作为“首位授予诺贝尔奖的女性”也获得了提名。居里夫妇因忙于工作,婉言谢绝前往斯德哥尔摩领取奖金,但由于诺贝尔奖得主必须做个报告,居里夫妇最终于1905年去了斯德哥尔摩进行做报告并领取奖金。领取奖金后,居里夫妇招募了他们的首位实验助手。此外,获得诺贝尔奖后,日内瓦大学向皮埃尔提供一个职位,巴黎大学为留住皮埃尔,给他教授职位和物理系主任的职务,但是拒绝解决二人的实验室问题。皮埃尔申诉后,巴黎大学同意装备一个新实验室,但要等到1906年才能使用。

1904年12月,居里夫人诞下第二个女儿艾芙·居里。她聘请波兰籍女家庭教师教女儿们母语,并把她们送到波兰。1906年4月19日,皮埃尔在瓢泼大雨中穿过多菲内街时被一辆马车撞倒、碾压,造成颅骨骨折,最终去世。1906年5月13日,巴黎大学物理系决定保留皮埃尔的职位并将其授予玛丽。玛丽接受了职位,成为巴黎大学首位女教授。1909年,巴斯德研究院院长皮埃尔·保罗·埃米尔·鲁提议设立镭学研究所,并建议居里夫人到巴斯德研究院任职, 居里将此事告知巴黎大学,巴黎大学有所触动,决定和巴斯德研究院联合为居里设立镭学研究所(现居里研究所)。1910年,居里夫人成功分离出纯镭金属单质,放射强度单位以居里命名。但她一直未成功分离出钋。1911年,法国科学院选举期间,右翼媒体报道她是外国人和无神论者,由于当时公众普遍的排外态度,他们猜测居里夫人有犹太人的血统,并引发了德雷福斯事件。最终,居里夫人以一(或二)票之差未能当选法国科学院院士,帮助古列尔莫·马可尼发明无线电报的爱德华·布朗利当选。玛丽的女儿在后来的访谈中曾谈到法国公众,说道:“当妈妈被提名获得法国荣誉时,法国媒体把她描绘成卑微的外国人,但当她获得诺贝尔奖等国际荣誉时,又视她为法国的英雄。”

1911年,有人批露,1910至1911年,居里同当时正与妻子分居的保罗·朗之万同居一年,朗之万是皮埃尔以前的学生。时年44岁的居里夫人被小报写为“一个破坏别人家庭的外国犹太人”。丑闻曝光时,她正在比利时参加会议。她回家时,发现家门口有很多愤怒的群众,她只好与女儿避居在朋友家里。

1911年,瑞典皇家科学院授予她诺贝尔化学奖,旨在表彰她发现了镭和钋元素,提纯镭并研究了这种引人注目的元素的性质及其化合物。她是赢得或共享两次诺贝尔奖的第一人(历史上只有她跟莱纳斯·鲍林是获得双重领域诺贝尔奖的人)。一支由小说家亨利克·显克微支率领的波兰学者代表团,鼓励她回到祖国波兰继续她的科学事业。居里的第二个诺贝尔奖,使得她能说服镭学研究所,研究所于1914年建成,研究领域涉及化学、物理、医学等学科。接受诺贝尔奖一个月后,她因抑郁症和肾病住院。1912年大多数时间,她避开公众生活,跟物理学家朋友赫莎·马克斯·艾尔顿待在英国。1912年12月,居里夫人返回实验室,这时她已中断研究工作14个月了。

1912年,华沙科学学会邀请居里夫人担任一新实验室的主任,她婉拒了这一邀请,决定专注于法国政府帮助建立的新的镭学研究所,该所预计于1914年8月落成,位于新命名的皮埃尔-居里街。她于1913年访问波兰,在华沙受到热烈欢迎,此次访问被沙俄当局忽视。由于战争即将来临,镭学研究所的大多数研究人员被编入法国军队,科研工作中断,直到1919年才恢复。

第一次世界大战期间,居里夫人为协助战地外科医生,她快速学习放射学、解剖学和汽车机械,并购置X射线设备、车辆、辅助发电机,组装出流动式X光机,后来被民众称为「小居里夫妇」(petites Curies)。她在红会担任放射服务主任,成立法国第一个军用放射中心,于1914年末投入运营。在一名军医和17岁的女儿伊雷娜的帮助下,战争第一年,她在战地医院指导20辆流动式X光机组装和另外200个X光装置的使用。后来,她开始培训其他女助手。1915年,居里夫人制造出含有“雷射气”(镭化合物发出的无色的放射性气体氡)的空心针,用于给受感染的组织消毒。她将自己提取的1g镭贡献出一些来用于战地医院。据估计,超过100万受伤士兵得到过居里夫人的流动式X光机治疗。此外,一战开始不久,她捐出她的诺贝尔奖金质奖章以支持战事,但法国国家银行拒绝接受。她用诺贝尔奖奖金买下战争债券。她还是旅法波兰人委员会的积极成员,致力于波兰解放事业。战后她将战时经历总结成一本书《战争中的放射学》(Radiology in War),于1919年出版。

1920年适逢镭发现25周年,法国政府为居里夫人设立专门的津贴,在她之前享受此待遇的人是路易·巴斯德(1822-1895)。1921年,玛丽前往美国,筹集研究镭的资金,一路受到热烈欢迎。玛丽·马丁利·梅洛妮夫人采访玛丽之后,创立玛丽·居里镭基金会以筹集购买镭的资金,并宣传她的行程。1921年,美国总统沃伦·盖玛利尔·哈定在白宫举行仪式,向她赠送美国筹集到的1g镭。在哈定总统会见居里夫人之前,法国政府意识到居里夫人从未获得过法国官方授予的,可以在公众场合佩戴的勋章绶带。因此,法国政府决定授予她法国荣誉军团勋章,但她拒绝了。1922年,她成为法国医学科学院院士,并在比利时、巴西、西班牙和捷克斯洛伐克等国出席公众活动和发表演讲。

在居里夫人的带领下,镭学研究所出现了四位诺贝尔奖得主,包括女儿伊伦·约里奥-居里和女婿弗雷德里克·约里奥-居里。镭学研究所后来与欧内斯特·拉瑟福德领导的卡文迪许实验室、斯忒藩·迈耶领导的维也纳镭研究所和奥托·哈恩与莉泽·迈特纳领导的威廉皇帝学会化学研究所并称为四大放射性研究实验室。

1922年8月,居里夫人成为新成立的国际联盟国际智力合作委员会的成员。1923年,她完成丈夫的传记,书名为丈夫的名字。1925年,她访问波兰,参加华沙镭学研究所奠基仪式。1929年,她第二次访问美国,成功为华沙镭学研究所募集到镭。华沙镭学研究所1932年揭幕、由其姐姐布朗斯拉娃担任所长。1930年,她当选为同位素丰度和原子量委员会委员,她一直担任这一职位直至去世。

1934年初,居里夫人最后一次访问她的祖国波兰。几个月后,1934年7月4日,她在上萨瓦尔省帕西的桑塞罗谋疗养院去世,死于再生不良性贫血。尽管她因暴露于辐射几十年而患上多种慢性疾病(包括因白内障近乎失明),甚至造成她的死亡,但由于当时的科学还不了解游离辐射对人体的危害,所以居里夫人从未真正认识到暴露在辐射中的健康风险。

她跟丈夫皮埃尔合葬于国玺的墓地。六十年后,1995年,为嘉奖他们的成就,居里夫妇的遗体被移到巴黎先贤祠。居里夫人是首位凭自身成就安葬在先贤祠的女性。居里夫人在1890年代完成的论文手稿因带有高放射性而没有予以整理,她的论文手稿被保存在铅盒中,参阅者需穿防护服。她在晚年写的著作《放射性》(Radioactivity),在其死后于1935年出版。

 

Caroline

2019.03.02


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