互动科普

110年前，1898年7月和12月，居里夫人和她的丈夫皮埃尔·居里相继发现了两种新的元素“钋”和“镭”，为此,居里夫妇双双荣获了1903年诺贝尔物理学奖。1906年皮埃尔·居里逝世后，居里夫人又因提炼纯镭和推进了镭、钋的化学性质研究而再次荣获了1911年诺贝尔化学奖。1934年居里夫人逝世后，她的女儿和女婿约里奥·居里夫妇则因发现人工放射性而双双荣获了1935年诺贝尔化学奖。居里一家两代四口人，三度荣膺诺贝尔科学奖，在人类科学史上谱写下了光辉的篇章……

志同道合的科学伴侣

19世纪末，天然放射性的发现（1896年）同其前后X射线的发现（1895年）以及电子的发现（1897年）突破了经典物理学的旧框框，把物理学的研究对象由宏观、低速领域推进到微观、高速领域，改变了人们关于物质和物质特性的传统观念。可以说，上述三大发现是物理学发展史上的一个巨大转变，揭开了20世纪物理学革命的序幕。

其实，在1896年3月法国物理学家贝克勒尔发现铀盐能自身发出一种神秘的射线而在黑暗中使底片曝光时，并没有“放射性”这个名词。最先是一位波兰出生的年轻女物理学家对此现象首先使用这一名词的。这位女物理学家就是玛丽·居里（Marie Curie,1867～1934），当时她只有29岁。

1867年11月7日，玛丽·居里出生于波兰华沙一个中学教师的家庭。由于家中人口众多（她有三姐一兄），父母收入低微，全家生活相当清贫。

玛丽从小酷爱学习，深受父母和老师的喜爱。中学毕业后，由于大姐和母亲相继去世，家境更加困难，她只能辍学在家，操持家务。

为了从经济上支持二姐去法国学医，玛丽到一些偏僻的地方，去当了五六年的家庭教师。待二姐毕业当了医生后，她才于1891年辞别了父亲，去法国求学（当时华沙的大学不收女生），只身去法国时，她只有24岁。

在法国，玛丽考取了巴黎大学理学院物理系。像许多穷苦学生一样，她的生活十分清苦。她的住处很冷，冬天冷得无法入睡时，她就干脆爬起来把所有的衣服全穿上，有时甚至把椅子压在被子上来御寒。但每天早晨，她总是第一个来到课堂，坐在第一排，如饥似渴地学习，成绩在班上名列前茅。两年后，她就通过了物理学学士的学位考试。又过了一年，她再次通过了数学学士的学位考试。27岁的玛丽于1894年到皮埃尔·居里（Pierre Curie,1859～1906）的物理实验室工作。

皮埃尔·居里于1859年5月15日生于巴黎一个医生的家庭，见到玛丽时，他正担任着巴黎市立理化学校物理实验室主任，并已在电磁学的实验研究方面成就卓著。他同玛丽有着献身科学的共同志愿，从而结下了亲密的友谊，并萌发了纯洁的爱情。

1895年，36岁的皮埃尔以“在各种温度下物质的磁性”为题通过了博士学位考试，并升任理化学校教授。同年与28岁的玛丽结婚。他们便是日后科学史上著名的居里夫妇。

居里夫人

放射性元素“钋”的发现

1896年夏天，居里夫人决定把贝克勒尔发现的铀射线作为自己博士论文的选题进行深入的研究。她想揭示这些射线的本质，弄清铀盐不断放出的能量来自哪里。她在理化学校的储藏室里开始了自己的实验，利用简陋的仪器认真地逐一检验当时已知的各种化学元素。

1898年初，居里夫人发现了钍和它的化合物也能像铀一样发出射线。4月，她向巴黎科学院提交了论文《铀和钍的化合物之放射性》。

同时，居里夫人还发现沥青铀矿和铜铀云母这两种矿物的放射强度要比铀和钍的放射强度大得多。她大胆猜测其中一定含有新的不为人知的放射性元素。

她的这一发现太重要了。皮埃尔决定暂时中止他在晶体方面的研究，直接参与玛丽的工作。就这样，居里夫妇开始了他们在科学研究方面幸福的合作，去共同寻找那些新的、具有很大放射强度的元素。这种合作一直持续了8年之久，直至皮埃尔不幸逝世为止。

他们的科研进展很快，3个月后，物理测量已经证明了这种新元素的存在，虽然还没有从化学上把它分离出来。1898年7月，居里夫妇向巴黎科学院提交了《论沥青铀矿中的一种放射性新物质》的报告，说明发现了放射性比铀强400倍的放射性新元素，居里夫人建议以她自己的祖国波兰的名字命名新元素的名称为“钋”（Polonium）。这一报告也用波兰文在华沙的《斯维阿特罗》画报月刊上发表。

放射性元素“镭”的发现

居里夫妇再接再厉，乘胜前进。仅过了半年，1898年12月，他们又向巴黎科学院提交了报告《论沥青铀矿中含有一种放射性很强的新物质》，发现了比铀的放射性强200万倍的新元素“镭”（Radium，“放射”的意思）。

镭的发现再次轰动了物理学界，但还有些化学家表示怀疑：“没有原子量，就没有镭！镭在哪里？拿镭出来给我们看看！”

为了把镭分离出来，测出它的原子量，居里夫妇开始了艰苦的实验工作。他们没有钱购买含镭的沥青铀矿，只能改用沥青铀矿矿渣，这样只需支付这些矿渣的运费，然而镭在这些矿渣中的含量中只有百万分之一！没有实验室，他们向学校申请借了一个木棚，它先前曾是医学系的一个尸体解剖室，下面是泥地，上面是千疮百孔的玻璃顶盖，冬天冷夏天热。他们在这样恶劣的条件下，一锅一锅地、一天一天地坚持不懈地工作了4年之久，硬是从成吨成吨的矿渣中，提炼出了0.12克镭盐（纯氯化镭（RaCL₂）），并初步测定出镭的原子量为225（精确值为226），由此，人们也就消除了怀疑，确信了镭的存在。但是，居里夫人的健康受到了很大的损害，她的体重减轻了10公斤。然而，她却幸福地写道：“正是在这陈旧不堪的棚子里，度过了我们一生中最美好的和最幸福的年月。”

1903年6月，居里夫人以其《放射性物质的研究》的论文获得索尔本大学理学博士学位。

在黑暗中的镭

在自然光线下的镭

居里夫妇荣获诺贝尔奖

1903年12月，瑞典科学院诺贝尔奖金委员会宣布把当年度诺贝尔物理学奖授予发现天然放射性的贝克勒尔和对天然镭辐射现象进行研究的居里夫妇。居里夫妇把所获得的7万法郎资金大多捐赠给了几个科学团体、公益事业、波兰来法求学的贫苦青年和一些穷亲属，留给他们自己家庭的开支，只有这样两小笔：一是把房间内的破旧帐幔换了新的，二是在住宅中安装了浴室。至于居里夫人本人，连顶帽子也没去买。

1905年7月，皮埃尔当选为巴黎科学院院士。

1906年4月19日，巴黎飘着细雨，皮埃尔在上街途中专心致志地思考着科学问题，不幸被一辆马车撞倒，车轮碾碎了他的头颅，夺去了这位年仅47岁的一代科学巨匠的生命。当时居里夫人只有39岁，这一突如其来的打击使她极度悲痛。

居里夫人再次荣获诺贝尔奖

居里夫人毕竟是一个坚强的人。她很快抑制了悲痛，谢绝了教育部提出以居里遗孀身份领取国家抚恤金的办法，而是接替了丈夫在大学的职务，用加倍的工作寄托自己对亲人的哀思。除了教学和研究工作外，他还要抚育年仅9岁和2岁的两个女儿，以及照料79岁高龄的公公。每天清晨，她要先安排好家中的事，然后匆匆去赶火车上班，为了省钱，她一直乘坐气味难闻、设备简陋的二等车。中午，她不能回家吃饭。晚上回家后，顾不上一天工作的疲劳，还要给火炉添煤、做晚饭。一直到伺候一家老小睡觉后，她又开始了阅读、研究和写作工作，有时要到翌晨两三点钟。

居里夫妇曾经用了4年的时间，提炼出了0.12克纯氯化镭，测定了镭的原子量。皮埃尔逝世4年后，1910年居里夫人则提炼出了纯镭元素，并测定了镭的各项物理化学性质。她还受命制备了0.21克纯氯化镭，封存于小试管内，存放于巴黎国际度量衡标准局，成为镭的第一个标准国际计量单位。也是在1910年，居里夫人出版了长达近千页的杰作《论放射性》上下两卷。第二年1月，她申请竞选巴黎科学院院士，结果仅以一票之差落选，这是院方歧视女性和某些人的嫉妒心理而造成的不公正的结果。然而，12月，瑞典科学院诺贝尔奖金委员会授予她1911年度的诺贝尔化学奖。从来还没有别的得奖者，无论男女，得到过两次诺贝尔奖的崇高荣誉。正如爱因斯坦所说过的那样：“在一切可赞美的事物中，惟有居里夫人的名声，是永不毁灭的。”

巴黎医学科学院第一位女院士

1914年，巴黎镭学研究所成立。同年，第一次世界大战爆发。居里夫人把价值高昂的实验用1克镭（时值100万法郎，15万美元）密封入50磅重铅罐，秘存于保险库，以免战乱失落。战争时期，她受法国红十字会委派，奔波于国内外各地，指导占地医疗队应用X射线诊疗工作，她在给法国物理学家朗之万的信中说：“我决定把自己的一切力量贡献出来，为我的第二祖国服务。”

1918年战争结束后，居里夫人立刻恢复了她在镭学研究所的研究工作。她的《放射学和战争》一书成了她在战争时期应用和发展X射线技术和镭辐射疗法的经验总结。

1922年，居里夫人当选为法国巴黎医学科学院的第一位女院士。

居里夫人曾在1921年3月接见过当时的北京大学校长蔡元培。1929年9月，她曾接收过当时清华大学物理系第一届毕业生施正元到实验室研究锕系元素钋的放射化学性质，并于1932年12月主持了施正元的论文答辩，北平研究院镭学研究所的郑大章也接受过居里夫人的指导。

长期与放射性物质接触严重损害了居里夫人的健康，她于1934年7月4日因恶性贫血症等疾病病逝于法国的阿尔卑斯山疗养院，享年67岁。爱因斯坦在悼词中说道：“她性格坚强，她思想纯正，她严于律已，她处事客观和廉洁—所有这些品质很少在一个人身上兼而有之。她每时每刻都感到自己是在为社会服务，而她伟大的谦虚不曾给她留下自我欣赏的余地……”居里夫人则在她逝世前不久的一次国际会议的发言中这样剖析她自己：“我属于那样的人，他们认为：科学是壮观的美。科学家在自己的实验室里不只是技师，而且还是面对着神话故事般的自然现象的小孩。我们不应当允许人们那样想，似乎科学的进步归功于机械、机器、力的传动装置，尽管在他们之中也有自己的美……我还不认为，勇于创造的进取精神正在面临着从我们世界上消失的危险。如果说我看到自己周围环境的某种活生生的东西的话，那么，这正好是勇于创造的进取精神，而且这种进取精神是根深蒂固的，是同求知欲密切相关的。”从战后到她去世的15年间，巴黎镭学研究所的实验室总共提出报告483份，论文34篇，居里夫人亲自参加了其中31项研究课题。她临终前才完成的第二部论述放射性的专著——《放射性》（两卷）。1935年，这本专著作为她遗著的一部分出版。

小居里夫妇也获得了诺贝尔奖

居里夫妇的事业后继有人。他们的女儿伊伦（Irene Curie，1897～1956），于1926年同约里奥（Joliot Curie，1900～1958）结婚。由于居里夫妇没有儿子，所以约里奥在同伊伦结婚后，就把岳父的姓加在自己的姓上，使居里这个著名的姓氏能够流传下去。

约里奥·居里夫妇又称小居里夫妇，两人继承了居里夫妇极高的智力天赋，同时也继承了他们的坚强性格和美好道德品质。小居里夫妇曾经在1932年和1933年差一点首先发现了中子和正电子，但却被查德威克和安德森抢了先而失之交臂。看来他们是注定要继承居里夫妇的事业。1934年，小居里夫妇发现了人工放射性，他们把装在小试管里的第一个人造放射性元素献给了居里夫人。居里夫人用她那被镭烧伤后结了疤的手指夹起那根装有微弱放射性物质的小试管，把它放在盖革计数器附近，听到了计数器发出“咔嗒”、“咔嗒”声音。居里夫人预料到女儿和女婿的这项重大成果肯定能获诺贝尔奖，果然在她逝世后的第二年（1935年），小居里夫妇荣获了诺贝尔化学奖，这是居里家中第三次获诺贝尔奖了——后来还有第四次，居里夫妇的另一个女婿亨利·拉布伊斯以联合国基金会总干事的身份于1965年又获得了诺贝尔和平奖。德军占领法国时，亨利等人想方设法把研制原子弹所需要的重水偷运出国，藏匿起来，不让落入德国人手中，他们自己则继续留下来参加反法西斯活动。战后，他们继续从事和平利用原子能的工作，并声称自己是共产主义者。1956年3月17日，小居里夫人同她母亲一样，也因长期接触强烈的放射性而死于血液病。1958年8月14日，约里奥·居里逝世。

居里夫妇和小居里夫妇两代人，生活在从19世纪60年代到20世纪50年代的100年间，他们不仅是伟大的科学家，也是伟大的爱国主义者和国际主义者。在纪念放射性元素钋和镭发现110周年的今天，我们应该记住居里夫人在放弃申请制镭的专利权并先后两次把美国总统代表美国妇女界赠给她的价值20多万美元的两克镭分别转赠给巴黎研究所的华沙镭研究所，以用于在放射治疗癌症等医疗和研究领域中时所说过的话：

“镭只是一种元素，它属于世界所有。”

“科学应当为大众服务，它应当属于全人类。”

（本文发表于《科学世界》2008年第12期）