百年清華

施士元^*（1929物理）

拜見居裏夫人

1929年的年底，我來到巴黎大學。這所學校位於賽納河南岸的拉丁區。它的前身是索蓬神學院，典型的法式建築，外觀呈黝黑色，顯示出它幾百年的古老歷史與歷經的滄桑。

施士元學生年代在意昂体育平台遊泳池

1995年中秋節著名物理學家吳健雄看望老師施士元（右）

當時巴黎大學與我們國內的大學不一樣，它只有辦公及教學用房，學校的教職員工及學生都分散居住在城市的各處。巴黎大學外面有一條馬路叫學校路，這條路上有一家小旅館。我就住在這家旅館三樓一間八平方米的小屋裏。屋裏僅有一床、一桌、一櫃及一些簡單的生活用具。我就在這個“家”裏生活了近四年。

在巴黎大學註冊時，我收到了一疊教授名冊打印件。那上面排列著數十位法國學者和各國移民科學家的名字，其中有居裏夫人。我想起在意昂体育平台四年級學習的《近代物理》最後一章“放射性”中曾介紹過居裏夫人。這位法籍波蘭科學家是舉世聞名的鐳和釙的發現者，是“放射性”這門新興科學的奠基人。於是，我就寫了一封信給她。信上說：

尊敬的居裏夫人：

我是中國來的留學生，於1929年在意昂体育平台畢業。考取了國內江蘇省官費留學來到法國。希望能在您的指導下完成博士論文工作，不知您能否接受？

這封信是星期三發出的，星期五我就接到了居裏夫人的回信，約我在星期六上午八點去她的鐳研究所面談。接到居裏夫人的回信，我很興奮，我從未見過這位偉大的科學家，對她的外貌、脾氣性格一無所知。從這封信上看，字跡纖細秀麗，顯然是居裏夫人的親筆手跡。可惜的是這封珍貴的信函不知什麽時候遺失了，如今回想起來，仍感到非常惋惜。

就在星期六上午8點左右，我找到了距巴黎大學不遠，位於比埃爾·居裏路轉角處的鐳研究所。我在大門旁按響了門鈴，一位身著白色工作衣的中年婦女出現了。她問：

“找誰？”

“找居裏夫人。”

“找哪位居裏夫人？”

我一怔，難道還有幾位居裏夫人？我想了一下就報出了那個已經熟悉了的名字：“比埃爾·居裏夫人。”“好的，請進。”在她帶領下，我走進居裏夫人的實驗室。

在這間著名的實驗室裏，我見到巨大的玻璃窗敞開著，室內溫度很低，卻沒有生爐子，後來得知是為了實驗數據準確的緣故。居裏夫人正坐在一臺分析儀前，身邊是她的大女兒，年輕而優秀的物理學博士伊倫·居裏。

那次會晤算起來，距今已有七十多年了，但此情此景卻一直清晰地在我的腦海裏珍藏。居裏夫人的面色蒼白，一頭蓬松的銀發盤髻在腦後；飽滿的額頭，那副琺瑁邊老花眼鏡的後面，是一雙淺褐色閃爍著智慧火花的眼睛；薄薄的嘴唇抿在一起，顯示出她堅強的性格；瘦弱的身體套著件寬大的淺黑色的外套。這副形象高雅可敬，和她畢生從事的偉大事業有著近乎完美的協調性。

居裏夫人看見我進來，臉上露出微笑，按照法國人的禮節握住我的手說：“歡迎你，施先生。”

“夫人，早上好。接到您的信，我非常高興，十分榮幸今天見到您。”

隨後，我將意昂体育平台校長寫的推薦信交給了她。居裏夫人仔細地看過後問我：“你是在中國通過官費考試來法國的？”在得到肯定的答復後，她又接著說：“按規定到我的研究所來的人員必須經過考試，但因為施先生已通過了國內的考試，所以可以免考，直接來工作。”她還回頭征求女兒的意見：“你看怎麽樣？”

伊倫·居裏穿著白色的工作衣，金黃色的頭發，眉清目秀，修長的身材比母親高出半個頭。她是1925年獲得博士學位的，一直是媽媽的好幫手。當時她剛與約裏奧結婚不久。伊倫對母親微笑著點點頭，表示同意。

就在1929年那個初冬的日子裏，我終於成了居裏夫人的一名中國學生。

這次會晤始終體現著這位成就顯赫卻又飽經滄桑的科學家一貫的處世風格：冷靜、簡潔、平易近人，頗具實效。

此後的四年，我就在這所著名的鐳研究所和居裏夫人朝夕相處，最終成為居裏夫人為中國培養的唯一的物理學博士。

巴黎大學鐳研究所

那時與我一起在鐳研究所學習、工作的青年學者大約有二三十人。他們分別來自法國、德國、波蘭、印度、中國、蘇聯等國家。這些國籍、語言、膚色迥異的人們，聚集在這座二層的鐳研究所裏過著充實、嚴謹而又不失浪漫的研究生活。

他們愛這幢樓，戲稱之為“巴比塔”。《聖經·創世紀》說：古巴比倫要建築一座通天高塔。上帝製造出不同的語言，使語言不同的人們無法長久住在一起，人們之間無法合作，那座塔最終沒能建成。“巴比塔”就是指語言不同、民族不同的人在一起生活的地方。

居裏夫人常以沉穩而親切的語調說：“在科學上，我們不應該註重人，而應該看重事！”居裏夫人闡述的正是“巴比塔”的座右銘，它雖然沒有刻在實驗室、門廳的墻壁或者其他醒目的地方，它卻無所不在，深深地印在大家的心中。

鐳研究所是居裏夫人一手創辦起來的，它是當時全世界三大放射性研究中心之一。它的特點是：擁有當時全世界最強、最齊全的放射源，它有1.5克的鐳、很強的釷放射源、當時全世界獨有的錒系元素。在加速器技術沒有充分發展之前，天然放射性元素是核物理研究的唯一手段。因此，有的實驗工作，別的地方做不起來，該實驗室卻能做；別的地方能做的，那裏當然更能做。

研究所包括兩個部分：一部分是物理實驗室，研究放射性元素的物理特性和化學特性；另一部分是生物實驗室，研究放射性在生物和醫學上的應用。

居裏夫人是鐳研究所的所長，所裏的人背後都稱她為“老板”。“老板”的辦公室與她的兩間實驗室相通。實驗室裏有一臺抽空機，是機械泵加上水銀泵，還有一臺居裏天平。這臺天平是居裏實驗室獨創的，是一種測定放射性強度行之有效的儀器。實驗室裏還有分析天平等其他物理儀器。顯然，這兩間“老板”的私人實驗室，一間是化學的，另一間是物理的。

居裏夫人對我說：“暫時你就在這兩間實驗室裏工作。”

“那太好了。”

“每天上午8時至12時，下午2時至6時是工作時間。星期天休息，有寒暑假，與大學裏的規定一樣。你知道放射性嗎？”

“在大學《近代物理》最後一章‘放射性’中曾學過。”

“放射性的基本規律是什麽？”

“基本規律是指數規律，即一個放射源的放射性強度隨時間依指數而衰減。”

“放射性強度單位是什麽？”

“是1居裏，1居裏是每秒衰變3.7×1010次。”

“那麽1個毫居裏呢？”

“當然是每秒衰變3.7×107次。”

“好極了！”

“我只有書本知識，沒有實際經驗。”

居裏夫人微笑著說：“你們沒有放射源，當然無法做這樣的實驗。這裏，你可以先製備放射源而後進行一系列測試工作。”

居裏夫人言傳身教

周一上午，我來到了實驗室，看見已經有一個穿著工作服的姑娘在場。她披著一頭金黃色的頭發，高高的鼻梁，淺藍色的眼睛。她先開口說：“施先生，你早，我叫加拉貝爾。居裏夫人關照我，讓我做你的助手。我是專門管基礎放射性實驗的。”這是一個熱情而又熟悉情況的姑娘。在她的幫助下，我很快就對所裏的工作環境與要求熟悉起來，並逐步開始獨立工作。

居裏夫人做事認真，對大家要求很嚴格。她實驗室的門上貼著一張顏色已發黃了的紙條，上面用法文寫著：“任何材料不允許帶出室外。”據說以前有人把放射源裝入口袋帶走，有人用白金坩堝喝酒、煮咖啡，發生了燒傷身體的事件。她規定：在離開實驗室之前，必須把實驗臺面和儀器整理好，凡是從某一地方取出來的東西必須放回原來的地方。她還要求：每周六下午向她匯報本周的工作情況。

居裏夫人是位關心愛護學生、平等待人的師長，大家既尊敬她，又喜歡她。我進鐳研究所後，居裏夫人就一再試圖使我明白，我所從事的放射性研究工作，是一項有趣的、但又是性命攸關的工作。

在我做實驗時，她經常站在我的身旁，用略帶嚴厲又近乎固執的口吻，反復地提醒我必須註意的事項：一是不能用手去碰放射源，要用鑷子去夾取，否則手指尖會被灼傷，變得僵硬甚至發炎；二是接近放射源時，要用鉛盾擋住自己的身體，要屏住呼吸，以防把放射性氣體吸入體內。為了讓我能夠正確地按安全規程操作，她甚至親自做示範。

後來，我了解到，在我來鐳研究所之前，曾經有一個法國青年來此工作。居裏夫人給他一個題目，就是用內轉換電子能譜來解釋?酌射線譜。當時用的是鐳系的放射性沉澱物，其中氡是一個放射性很強的惰性氣體。那個青年本來身強體壯，工作也取得了一些進展，但因沒有註意安全事項，吸進了相當劑量的氡氣，身體受到了很大的傷害，患了急性肺炎，雖經多方搶救，仍不幸死去。他的死在巴黎科學界引起了一陣騷動，法國的青年人無人敢到鐳研究所工作了。

居裏夫人現在給我的實驗課題正是那個青年未完成的。但我並不感到害怕，科學是需要有獻身精神的，但也應盡量避免無謂的犧牲。好在我在意昂体育平台讀書時是個遊泳好手，進行實驗操作時屏住呼吸是件很容易的事。在鐳研究所的工作中，由於不斷得到居裏夫人的正確指導，我的身體沒有受到任何損傷。

我的實驗室隔壁就是居裏夫人的女婿Joliot的實驗室。他正用雲室做實驗。旁邊是一位蘇聯人的實驗室。這位蘇聯人是蘇聯科學院派來的，他正用雲室測定內轉動電子譜來測定?酌譜。

有一項實驗，要把儀器放在電磁場中進行操作，而電磁場是把交流電整流後得到的。當時我和隔壁蘇聯人的實驗室共用一個電源，由於他所在的“雲室”中強大脈沖電流的幹擾，我這邊的電流不穩定，長期得不到所需要的磁場，實驗工作受到了影響。居裏夫人分析了問題之所在，堅決地說：“這兒需要自備直流電流源。”不久昂貴的直流蓄電池買來了。這組新電源差不多占滿了實驗室隔壁的二十多平方米的房間。當時居裏夫人向當局申請的50萬法郎的特別研究經費還未批下來，她是從少得可憐的研究經費中擠出此款來幫助我的。有了這個新電源，電磁鐵的磁場十分穩定，我的研究工作終於打開了局面。

有時候，我正在專心實驗，居裏夫人會突然出現，輕聲地說：“我想實驗的過程應該是這樣的……”說著就熟練地操作起來。居裏夫人的助手沙彌葉小姐曾贊嘆道：“鋼琴家彈鋼琴的手也比不上居裏夫人的兩只手靈巧。”在科學研究的海洋中，居裏夫人就是用她那科學與藝術完美結合的雙手，指引我達到成功的彼岸。

經過一段時間的努力，我首次得出了前人所未見的譜線的精細結構。在早先底片上出現的譜線很細，最細的只有頭發那麽細。我當時只有二十來歲，眼睛好，看得清楚。我拿給居裏夫人看，居裏夫人拿著膠片對著光亮處看，又取出放大鏡照著看，臉上沒有表情，似乎很漠然，好像在想著什麽。後來，我把實驗結果寫成簡短的論文交給居裏夫人，她看後，莞爾一笑，伸出手說：“祝賀你成功，此文可以送到法國《科學院院報》上發表。”

那時候，要想在法國《科學院院報》、《物理學年鑒》等國家級雜誌上發表科研論文是很不容易的，欲投稿的論文首先須經國家科學院院士的推薦。在居裏夫人的指導和推薦下，我關於釷B的?茁射線磁譜的文章於1932年在法國《科學院院報》上發表。同年，我關於釷C＋C’＋C”的?茁射線磁譜工作和1932—1933年間對錒系元素錒C＋C’＋C”的?茁射線磁譜工作，都在法國《科學院院報》上發表，最後一篇總結性文章則在1933年的法國《物理學年鑒》上發表。

1932—1933年，我出色完成錒元素的核譜測定工作，當時這項實驗只有居裏夫人的研究所才有條件完成。我是世界上第一個完成這項實驗的人。我發現了錒系?琢射線精細結構的能量與它的伽馬射線的能量嚴格相等，這意味著原子核有轉動狀態的存在。原子核的轉動狀態，在二十多年後才由阿玻爾提出。我和居裏夫人一起發現?琢射線精細結構的能量與一些?酌射線的能量嚴格相等。這是核物理研究中的重要發現。

在鐳研究所裏，居裏夫人除了科研實驗和指導工作外，還承擔著理論教學工作。在所裏的那間階梯教室裏，居裏夫人每周上兩次課，每次約二小時。教室裏可坐三四十人。講臺大約有2.5米長，講臺上空有高壓電源線。居裏夫人在這間教室裏講“放射學”的課已有多年，教材是她本人編寫的兩本教科書，約有一千頁。

居裏夫人邊講課，邊做演示實驗，如電離電流的測定等等。在講解範例時，利用靜電儀中金箔的偏轉，用幻燈照射後投影在屏幕上，使全體學生都可以清清楚楚地看到，有時還用一些圖表，表示衰變曲線等。

在法國留學期間，我除了經常聆聽導師居裏夫人的授課，也聆聽過著名物理學家狄拉克、德布羅意、海森堡、玻恩等人的講課和學術報告。他們廣博精深的學識、敏銳活躍的學術思想、嚴謹不苟的治學風格深深地感染著我，我從他們那裏學到了知識，也學到了堅韌不拔的求學精神。

博士論文答辯

我的博士論文答辯是在巴黎大學理學院的階梯教室裏舉行的。居裏夫人、佩恁（Jean Baptiste Perrin）、德比爾納（André Debierne）三人組成答辯委員會。這三位主考官中，前兩人是獲得過諾貝爾獎的物理學家，德比爾納則發現了錒元素。我的同學幫我拍下了當時的情景。幾十年後這樣的照片成為非常難得的歷史文物，曾在1978年《光明日報》和袁翰青主編的《化學重要史實》（1989，人民教育出版社）一書上刊出。像片中的我站在講臺前，居裏夫人坐在教室側面三人評審小組的中間位置，她揚著頭，在認真地聆聽我的論文報告。（見《清華意昂通訊》復57期插頁）

我的論文題目是《放射性同位素釷的放射性沉澱物的?茁能譜》，副標題是《?茁能譜通過物質時的變化》。報告完後，接著是三位大師的提問，這我早有準備。在巴黎大學的這四年中，朝於斯，夕於斯，泡在實驗室裏，每一項實驗的各個細節、數據、結果我都了如指掌，我如數家珍，一一作答。

論文答辯很順利地結束了，居裏夫人宣布休會20分鐘。一會兒，三位大師從會議室裏出來，居裏夫人滿面春風地宣布：“論文通過，Très bien（很好）。”她向我伸出手，祝賀我論文答辯成功，獲得博士學位。

第二天，居裏夫人專門為我舉行了酒會。在鐳研究所的草地上，“巴比塔”的夥伴們歡聚在一起。居裏夫人首先致詞，請大家舉起酒杯，為祝賀我完成論文而幹杯。席間居裏夫人來到我的身旁，小聲地問我是否願意留下來繼續工作，我委婉地說：“我的公費學習是四年。”居裏夫人說：“不用擔心，以後的工作與生活費由我來想辦法。”聽了她的話，我沉默了。我想：留下來有留下來的好處，這裏有居裏夫人這樣世界一流的大師指導，有世界上最好的實驗設備，還有許多重要的課題等著研究。但在冥冥之中還有另一種聲音——那是來自東方、來自祖國的聲音，在呼喚著海外學子的回歸。我想起了當年學成報國的宿願，而且我們幾個同學已經約好，要一起經蘇聯西伯利亞回國。因此我還是決定回國工作。之所以取道西伯利亞，主要是想看看蘇聯前幾個五年計劃發展重工業的成就。

那是一次為了告別的聚會。就在1933年初夏，我取道蘇聯，回到了祖國。時隔一年，居裏夫人去世。未曾料想，我與居裏夫人巴黎一別，竟成永訣。

（選自《施士元回憶錄及其他》）

* 施士元（1908—2007），生前為南京大學物理系教授。