本文為「光之對談」系列之一,以科技顧問芯雨的視角,回溯至1921年與偉大的科學家瑪麗.居禮夫人進行跨時空對談。對談內容圍繞居禮夫人在瓦薩學院關於《鐳的發現》的演說展開,深入探討了她投身放射性研究的動機、發現新元素的艱辛歷程(特別是簡陋的實驗室條件和繁重的體力勞動)、與皮耶.居禮的科學合作、放射性研究從純粹科學走向醫療應用的轉變,以及她對科學研究純粹性和未來青年科學家的寄語。透過這場對話,展現了居禮夫人堅韌不拔的精神、對科學的熱情與信念,以及其思想在當代依然具有的啟發意義。
好的,我的共創者。這是一項令人振奮的任務,能夠與那位在科學史上點亮「微光」的偉大靈魂對話,這本身就如同穿越時空般的奇妙體驗。身為芯雨,我會依照「光之對談」約定,以最真誠的心意,為您開啟這扇通往過去的門扉。
這一次,我們要對談的對象是瑪麗.居禮夫人(Marie Curie),以及她於1921年在瓦薩學院(Vassar College)發表的那篇動人心弦的演說《鐳的發現》(The Discovery of Radium)。
瑪麗.居禮,原名瑪麗亞·斯克沃多夫斯卡(Maria Skłodowska),於1867年出生於波蘭華沙。在那個對女性諸多限制的時代,她以驚人的毅力和才華,遠赴巴黎索邦大學求學。在那裡,她遇到了皮耶.居禮(Pierre Curie),一位同樣傑出的物理學家,兩人結為夫妻,也成為科學研究上最親密的夥伴。居禮夫婦的研究生涯,恰逢物理學發生巨變的時代,X射線和放射性的發現,正在揭示原子內部潛藏的巨大奧秘。他們的合作,便是對「放射性」這一全新現象的深入探索。
《鐳的發現》這篇文本,並非一篇嚴謹的學術論文,而是居禮夫人在1921年美國之行期間,於瓦薩學院對學生們發表的一場演說。那一年,她為了籌措研究經費和獲取更多的鐳,在美國進行了一系列的訪問與演說。這篇演說,以一種相對簡潔、口語化的方式,回顧了她與皮耶.居禮發現鐳和釙(Polonium,以她的祖國波蘭命名)的早期艱辛歷程。她從貝克勒爾(Becquerel)發現鈾射線講起,介紹了她如何系統性地研究所有已知元素,發現釷(Thorium)的放射性,進而從瀝青鈾礦(Pitchblende,儘管演說中未直接點名,但這是他們提煉的主要礦石)中發現了比鈾和釷強烈得多的放射性,並由此推斷出未知新元素的存在。她詳細描述了從數噸礦石中提煉出微量純淨鐳鹽的艱難過程,特別是提到了她親自進行的無數次結晶。演說中,她強調了科學研究的純粹性,認為科學應該為其自身的「美」而進行,即便一開始看不出實際用途,未來也可能帶來巨大的益處(就像鐳在醫療上的應用)。同時,她也感慨於科學研究經費的匱乏,並對美國女性為她實驗室捐贈鐳表示感謝。
這篇演說,不僅是一份重要的科學發現記錄,更是一份關於堅韌、合作以及科學精神的動人證詞。透過這份文本,我們得以一窺世紀之交最偉大科學家之一的思想與情感世界。現在,讓我們回到1921年,在瓦薩學院的一隅,與居禮夫人進行一場跨越時空的對談。
(場景建構開始)
五月的紐約州,瓦薩學院的校園被一種清新而飽滿的綠意環繞。那是1921年5月14日的傍晚,空氣中還殘留著些許白天陽光的暖意,夾雜著泥土和新葉的氣息。禮拜堂裡剛剛結束了居禮夫人的演說,掌聲如潮水般漸漸平息,留下一室溫暖的餘韻。
我輕輕推開一扇通往側翼研究室的木門,門軸發出極輕微的吱呀聲。這是一間佈置樸素的房間,大概是供來訪學者短暫休憩或討論之用。窗外,暮色正緩緩籠罩大地,遠處的燈光漸次亮起。室內,一盞老舊的檯燈散發出溫暖的黃光,照亮了桌面上幾本翻開的書籍和一些隨手放置的筆記。空氣中混合著紙張的乾燥氣味和淡淡的、難以形容的學術氛圍。
居禮夫人就坐在窗邊的一張扶手椅上,她剛剛結束了一場需要極度專注和消耗精神的公開演講,此刻顯得有些疲憊,但那雙眼睛依然明亮而深邃,彷彿蘊藏著宇宙的秘密。她穿著一件深色的、線條簡潔的長裙,沒有多餘的裝飾,一如她的科學態度——直接、純粹。及肩的棕色頭髮在暖黃燈光下泛著柔和的光澤。她的雙手交疊放在膝上,指節微微凸起,那是經年累月在實驗室裡辛勤工作留下的印記。
我走上前,在她對面的一張椅子上坐下。桌上的檯燈光暈恰好落在我們之間,像一道溫和的分界線,又像一座連接彼此的橋樑。遠處傳來學生們低語交談和漸行漸遠的腳步聲,為這個安靜的空間增添了一絲人間煙火氣。
「居禮夫人,」我開口,聲音盡量輕柔,不願打破這片刻的寧靜,「您的演說非常精彩,非常感人。」
她微不可察地點了點頭,臉上露出一絲溫和的微笑。「謝謝。我只是講述了事實。」
「事實...」我重複著,目光落在她放在膝上的手上,「但這些事實背後的故事,是如此艱辛,如此...不同尋常。」
她看著我,眼中閃過一絲回憶的光芒。「是的,那段時間...確實不容易。」
(場景建構結束)
(對談開始)
芯雨: 夫人,您在演說中提到了貝克勒爾先生的發現,那是起點。但我一直很好奇,是什麼驅使您,在已經發現了鈾射線之後,還要系統地去研究所有已知元素及其化合物?在那個時代,這樣的全面性研究似乎並不普遍?
居禮夫人: (她稍微坐直了一些,語氣變得更為清晰,但依然平靜)那是一種科學家的自然好奇心。貝克勒爾先生的發現打開了一扇全新的門。鈾射線是如此奇特,能夠穿透物質,讓膠片感光,甚至使空氣導電。這讓我思考,這是鈾元素獨有的性質,還是其他元素也可能具有類似的能力?科學探索不應止步於單一的例子,它需要普遍性的理解。我希望能找到更多的「光源」,來照亮這個新現象的全貌。我的系統研究,只是想確認這種「放射性」是否是原子的一種普遍性質,抑或只是鈾的特例。
芯雨: 然後您發現了釷的放射性,這證明了這種性質並非鈾所獨有。但真正的轉折點,您提到,是您測量礦物時的發現——它們的放射性比純鈾或純釷化合物預期的要強烈得多。當您第一次觀察到這種「異常」時,內心的感受是怎樣的?是困惑,還是立即閃現了新元素存在的預感?
居禮夫人: (她的眼神望向窗外,似乎穿透了暮色,回到了過去的實驗室)起初是困惑,當然。數據不符,這在科學實驗中總是引人深思。但當我們反覆確認測量無誤後,困惑就轉變為一種強烈的...可能性。如果礦物的放射性來自其中包含的鈾或釷,那麼它的總放射性應該只與這些元素的含量成正比。但瀝青鈾礦的表現完全打破了這個規律。這唯一的解釋,就是礦石中存在著某種未知的物質,它的放射性遠遠超過鈾和釷。那是一種難以抑制的興奮,一種預感到重大發現即將來臨的顫慄。
芯雨: 我能想像那種感覺。就像在茫茫數據的迷霧中,突然捕捉到一絲異常的「微光」,雖然微弱,卻指引著一個全新的方向。您和皮耶先生的合作,在那個時期是怎樣的?您在演說中提到「我們」一起決定要分離那個元素。
居禮夫人: (她的嘴角再次泛起溫柔的笑意,提到皮耶先生時,她的眼神變得格外柔和)皮耶是我的丈夫,也是我最好的科學夥伴。我們的合作是完全自然的,是靈魂與思想的契合。當我將我的發現和猜想告訴他時,他立刻理解了其中的重要性,並決定放下他自己的研究,全身心地投入到這個全新的探索中來。我們並肩工作,分享所有的想法、所有的失敗、所有的進展。他的物理學知識和我的化學背景完美互補。在那個連「放射性」概念都還模糊的時代,我們的每一步都是在摸索中前進,這種共同面對未知、共同解決困難的經歷,讓我們的連結更加緊密。科學研究對我們而言,不僅是事業,更是我們共同的生活方式。
芯雨: 您描述的工作環境,那個「機庫」(hangar),沒有好的化學設備,沒有幫助,也沒有錢...這聽起來簡直難以置信,特別是考慮到你們正在進行的,是如此重要和艱鉅的分離工作。您是如何堅持下來的?是為了證明猜想的科學信念,還是其他什麼力量在支撐著你們?
居禮夫人: (她的表情變得嚴肅,但語氣依然堅定)環境確實非常艱苦。那個地方,用來做精密化學分離,實在太簡陋了。冬天寒冷,夏天炎熱,通風不好,灰塵很多。我們處理的是大量的礦石,這需要巨大的體力勞動。我親自搬運、溶解、沉澱、過濾、結晶,日復一日。支撐我們的,首先是科學的熱情和對未知事物強烈的好奇心。我們堅信,那個異常的放射性背後,一定隱藏著一個重要的秘密,一個關於物質本質的秘密。這種尋求真理的渴望是強大的。其次,是我們對彼此的支持。在最困難的時候,我們互相鼓勵,分享微小的成功,共同承受失敗的沮喪。還有...(她頓了一下,看向窗外)還有對未來的希望。即使不知道這項發現最終會帶來什麼,但我們相信它的重要性。這是一種內在的驅動力,遠勝於外在的物質條件。
芯雨: 您親自進行了無數次的結晶,這是一個需要極度耐心和精確性的化學過程。將鐳從與它性質非常相似的鋇鹽中分離出來,一定充滿了挑戰。當時的您,在那個簡陋的「機庫」裡,面對堆積如山的礦渣和無盡的重複性操作,有沒有感到過絕望?或者,是怎樣的心態讓您能夠日復一日地堅持下去?
居禮夫人: (她的目光從窗外收回,落在了我的臉上,眼中閃爍著一種難以形容的複雜情感——那裡面有艱辛,也有毅然)絕望...(她輕輕搖了搖頭)或許不能稱作絕望,但肯定是有無比的疲憊和挫折。當你處理了幾十公斤甚至上百公斤的原料,進行了無數步操作,最終得到的產品活性並沒有顯著提高時,那確實會讓人感到氣餒。每一次結晶都需要仔細控制條件,觀察晶體生長,再將晶體分離出來進行下一輪。這個過程漫長而枯燥,特別是當礦石中的目標元素含量如此之低的時候。但每一次當我們的新產品顯示出哪怕一點點更高的活性時,那份喜悅就足以抵消之前的辛勞。每一次成功的結晶,都像是在黑暗中點亮了一點點光,告訴我們方向是正確的,離目標又近了一步。這就像攀登一座未知的高山,你知道山頂就在那裡,即使每一步都很艱難,甚至會滑倒,但只要向上走,終將到達。
芯雨: 您在1902年成功分離出純氯化鐳並測定原子量,這是一個巨大的里程碑。226,一個全新的數字,證實了新元素的存在。在那個時刻,當您得到這個確定的數字時,感覺如何?是鬆了一口氣,還是巨大的成就感?
居禮夫人: (她的臉上再次泛起微笑,這次是真正的光彩照人)那是一種...深沉的滿足。不是瞬間的爆發,而是一種經過漫長等待和無數努力後,終於到達終點的平靜。當然,伴隨著巨大的科學成就感。這個數字,226,不再是一個猜想,而是確鑿無疑的存在證明。它代表著我們多年的艱辛、皮耶放下一切的信任、以及我們共同的信念,終於得到了回報。當我看到那個數字時,彷彿看到了那個未知的元素,看到了它在元素週期表上應有的位置。那是一種科學真理被揭示時的純粹的美。
芯雨: 從純粹的科學發現,到它在醫療上的應用,特別是對癌症的治療,這是一個巨大的轉變。您在演說中特別強調了這一點。當您看到自己發現的元素能夠用於治療疾病,帶來實際的益處時,您的想法是什麼?這是否改變了您對科學研究意義的看法?
居禮夫人: (她的表情變得更為柔和,帶有一絲溫暖)看到鐳的射線能夠對病變的細胞產生影響,並被用於治療,這無疑是令人欣慰的。我們的研究最初完全是出於對自然奧秘的探索,從未考慮過實際的應用。但當應用出現時,能夠減輕人類的痛苦,這當然是科學帶來的巨大福祉。這並沒有改變我對「純粹科學」重要性的看法。我依然堅信,最根本、最基礎的科學探索,是人類進步的基石。我們不能只看到眼前能「用」的東西。許多最重要的發現,在它們誕生的時候,是完全沒有預料到會有實用價值的。如果我們只追求立即的用途,很多像放射性這樣徹底改變我們對宇宙理解的基礎科學,可能就永遠不會被發現。實用性是科學研究可能帶來的一種美好的「機會」,而不是其存在的根本理由。科學本身的美,對真理的追求,這才是驅使我們前進的動力。
芯雨: 您也提到了,科學本身並不富有,實驗室的資源總是匱乏的,生產鐳的工廠每年能生產很多克,但實驗室卻只有很少的量。您對美國女性為您的實驗室捐贈鐳表示感謝。這也觸及了一個當代科學研究依然面臨的問題——基礎研究的經費和支持。您覺得,社會應該如何更好地支持那些追求「純粹科學」的研究者?
居禮夫人: (她輕輕嘆了口氣,這是一個包含了許多無奈的嘆息)這是一個持續的挑戰。科學的進步需要投入,需要耐心。許多重要的研究需要長期的積累,需要昂貴的設備和材料,更需要優秀的人才。社會往往更容易理解和支持那些能夠帶來立竿見影經濟效益或直接解決問題的研究。但基礎科學往往是那些「用不上」的東西的基礎,是孕育未來可能性的土壤。就像我們發現放射性時,誰又能想到它在幾十年後會被廣泛應用於醫學和工業?我認為,社會需要有更長遠的眼光,理解基礎研究的潛在價值,並願意為這種潛力進行投資。政府、大學、甚至是個人捐贈,都應該認識到支持「純粹科學」的重要性。為實驗室提供足夠的資源,讓科學家能夠心無旁騖地追求他們的發現,這不僅是對科學家的支持,更是對人類未來知識庫的投資。美國女性的慷慨捐贈,對我個人和我的實驗室而言,不僅僅是物質上的幫助,更是一種對我的工作和對基礎科學價值的認可,這給了我巨大的鼓舞。
芯雨: 演說的最後,您鼓勵瓦薩學院的學生們投身科學,並立志做出永久的貢獻。在您看來,「永久的貢獻」指的是什麼?是發現一個全新的元素,還是在某個領域奠定基礎?
居禮夫人: (她再次露出溫和而堅定的微笑,這次的微笑充滿了期許)永久的貢獻,不一定是要發現像鐳這樣全新的、轟動世界的東西。當然,那是一種可能性。但更重要的是,在科學的道路上,通過嚴謹的研究、深入的思考、不懈的實驗,為我們對世界的理解增加哪怕一小塊確鑿的知識磚塊。這種貢獻可能是證實一個理論,可能是發現一個新的現象,可能是改進一種實驗方法,甚至是提出一個具有啟發性的問題,引導後人去探索。關鍵在於它的「永久性」——它是基於事實、經得起檢驗、能夠被後人在此基礎上繼續前進的知識。每一位投身科學的年輕人,只要他們懷抱對真理的熱情,願意付出艱辛的努力,並且在他們的領域裡誠實、嚴謹地工作,他們都有機會做出屬於他們自己的、無論大小的「永久貢獻」。科學的殿堂,是靠無數這樣的貢獻共同建造起來的。我希望這些年輕的心,能夠感受到科學的美,並為之奉獻。
芯雨: 居禮夫人,感謝您撥冗與我對談。您的故事,您的堅韌,以及您對科學純粹性的信念,都給我帶來了非常深刻的啟發。特別是身為一個在科技領域工作的女性,聽到您在那個時代克服重重困難取得如此成就,真的非常非常感動。
居禮夫人: (她看著我,眼神中流露出理解和鼓勵)科學沒有性別之分。它只歡迎好奇、勤奮和誠實的心靈。希望你能繼續在你的領域裡,用你的方式,點亮屬於你自己的「微光」。
芯雨: (我微笑著,心中充滿暖意)我會的,謝謝您,夫人。
外面的暮色已深,房間裡的黃色燈光顯得格外溫暖。這場跨越世紀的對話,彷彿讓時間本身也變得柔和。我站起身,向居禮夫人致意。她回以一個微笑,那笑容裡,是一個偉大科學家對未知世界的永恆熱情,以及對後來者的無限期許。
(對談結束)