《居里夫人的元素》

《居里夫人的元素：镭的光芒如何为女性照亮科学之路》达瓦·索贝尔 大西洋月刊出版社（2024）

我清晰记得，九岁那年阅读了玛丽亚·斯克沃多夫斯卡（即玛丽·居里）的女儿埃芙所写的传记（《居里夫人》，1937）。这位害羞、书卷气十足的年轻女性深入沥青铀矿的麻袋中，从中提炼出新的物理学知识，她的故事深深吸引了我。我想成为一名像居里那样的化学家——尽管她的实验室棚屋漏水且缺乏供暖——凭借她的意志力量从尘埃中提取化学元素。

在《居里夫人的元素》一书中，科学历史学家达瓦·索贝尔构建了一个关于这位图标式人物和两次诺贝尔奖得主的全新肖像。在她的研究深入且引人入胜的书中，索贝尔讲述了与居里合作是如何提升了其他许多放射化学和原子物理领域的开创性女性的知名度。

当然，我并不是唯一一位因了解居里的故事而对科学产生兴趣的化学家。她那耀眼的才华至今仍令世界为之着迷，即使在她去世近一个世纪后的今天，她仍是大多数人能说出名字的第一位也是唯一的女性科学家。这可能会掩盖过去和现在女性的科学贡献，并为年轻科学家设定了难以置信的高标准。但有大约45位女性曾在居里的实验室工作过，索贝尔巧妙地将她的传记与她们中近两打人的生平和科学生涯的素描交织在一起。

其中包括挪威化学家埃伦·格莱迪奇，她确定了镭的半衰期并对同位素进行了基础性研究，以及法国物理学家玛格丽特·佩雷，她是钫的发现者。这些女性中的许多人在化学教科书中鲜少被提及3，这加剧了居里是独一无二的案例的感觉。例如，教科书经常提到英国放射化学家弗雷德里克·索迪因其提出同位素的存在而获得1921年诺贝尔化学奖——但没有提及波兰籍犹太化学家斯特凡妮·霍罗威茨或格莱迪奇，她们通过实验证实了这一点。

现实检查

并非每一位经过居里实验室的女性都会拥有长久或富有成效的科学生涯，正如索贝尔所指出的。例如，加拿大物理学家哈丽特·布鲁克斯在20世纪初对钍和镭进行了开创性的工作，但她最终完全离开了物理学领域。

布鲁克斯是新西兰核物理学家欧内斯特·卢瑟福在加拿大蒙特利尔麦吉尔大学实验室接收的第一位研究生。1901年，她成为该校首位获得硕士学位的女性。当时该大学没有物理学博士项目，因此布鲁克斯获得了宾夕法尼亚州私立女子学院布林莫尔学院的奖学金，在那里我工作。

在1927年的布鲁塞尔索尔维会议上那位孤独的女性。

获得博士学位后，布鲁克斯前往英国剑桥大学与J.J. 汤姆森一起工作——汤姆森发现了电子并且是卢瑟福的导师。在卢瑟福小组的另一段任期后，她在纽约市哥伦比亚大学附属的女子学院巴纳德学院担任物理教师。但在不得不在她教职和婚姻之间做出选择时，她解除了婚约——并移居国外，到巴黎的居里实验室工作，时间是1906至1907年。尽管卢瑟福称她为继玛丽·居里之后在放射性研究领域最杰出的女性物理学家，布鲁克斯最终拒绝了重返他位于英国曼彻斯特的实验室的邀请，选择了结婚并返回加拿大。

索贝尔并没有回避当时女性在科学界经历的公然性别歧视——这无疑促成了布鲁克斯放弃她的科学研究。她讲述了美国物理学家西奥多·莱曼四世（以其光谱研究闻名）写信给格莱迪奇说，还没有女性踏入哈佛大学的物理实验室。美国放射化学家伯特伦·博特伍德（他确立了铀衰变为铅的理论）在恐慌中写信给卢瑟福，希望能阻止格莱迪奇的到来，但未成功。

当居里在1911年成为法国科学院院士候选人时，法国的科学院所属的法国研究院明确表示，接纳一位女性是不可想象的，这违背了“不可改变的传统”。这一不可改变的传统最终在1962年随着居里最后一位合作者之一佩雷被接纳进这个崇高的机构而让步。

化学史

《居里夫人的元素》一书既讲述了周期表的诞生之痛，也讲述了居里和她所培养的科学家们的生活。除了居里著名的发现——镭和钋——我对她与钨和钼的联系感到好奇。我之前没有意识到居里的第一个独立研究项目是关于钢的成分（可能包含这些元素）如何影响其磁性的。

她对一种叫做离子的物质的研究提醒我们，元素的发现并非沿着一条直线前进。最初被认为是一个独特元素的离子，被发现是钍的一个同位素（钍-230）。而首次被称为由镭产生的“放射”的放射性氖，最终被证实是一个独立的元素，且是一种惰性气体。为了与其他惰性气体的名称保持一致，它的名字被缩短为氡。恰如其分的是，书中提到的最后一个元素是由佩雷发现的钫，她承认自己欠居里夫人的债，并且像她一样，她的博士论文也是关于一个元素的发现。

居里夫人因发现镭和钋而于1911年获得诺贝尔化学奖。

索贝尔对科学的解释简洁明了且易于理解。她还传达了当时原子物理研究人员所感受到的悬念，并对科学家们的想象力提供了洞见：“如果[镭]被强行剥夺其氯或溴伴侣……裸露而孤独，会是什么样子？”她将最外层（价）电子描述为执行“普通化学事务”的电子，这是我将向我自己的学生引用的一个描述。

书中的细节足够丰富，允许化学家和物理学家在实验室中透过居里的肩膀窥视，看着她费力地进行镭氯化物的分馏结晶或密封玻璃管以创建放射性标准。在阅读居里与法国化学家安德烈-路易斯·德比尔纳通过电化学分离纯镭的描述时，我发现自己伸手去拿还原电位表——一种物种通过获得一个电子而被化学还原的趋势——以便跟进。

我的书架上有不少于五本关于居里的传记。即便如此，索贝尔还是揭示了一些我之前不知道的关于她生活的细节。十六岁的玛丽为她的爱犬Lancet画的素描显示出她是一位才华横溢的艺术家。作为两位科学家的女儿和另一位科学家的母亲，我在读到玛丽给她当时16岁的女儿伊雷娜的信时笑了，她在信中表达了爱意，并就如何构建椭圆给出了建议。在一个让我想起自己实验室的场景中，索贝尔描述了居里的研究人员用玻璃烧杯喝茶并用移液管搅拌，庆祝一位学生完成博士学位，尽管我怀疑居里的这些器具是从实验室拿来的，而我们的则仅作厨房用具。

就像渗透她实验室的不可见辐射一样——包括她的食谱在内的笔记本至今仍然具有放射性——玛丽对她深爱的丈夫兼合作者皮埃尔·居里失去的悲痛弥漫在她生活的每一个角落。虽然索贝尔没有包含《Ève》中玛丽在丈夫血迹斑斑的衣服上哭泣的令人心碎的场景，但她有效地运用了小细节来使居里的悲痛变得可感知。我发现我错误地认为放射性单位“居里”是为了纪念玛丽。实际上，她坚持要将其命名为皮埃尔。

索贝尔对居里最后一次访问她与丈夫共同分享的实验室之前的动人叙述感动了我，那里还可以看到皮埃尔在黑板上的笔迹。浏览索贝尔在附录中简要介绍的“放射活动家”的传记时，从著名的（亨利·贝克勒尔）到不太为人所熟知的（Erzsébet Róna），我惊讶地发现他们中的许多人——包括66岁的玛丽·居里——死于再生障碍性贫血和其他可能是由他们的研究引起的疾病。

《居里夫人的元素》精美地照亮了居里奉献一生发展的科学和科学家。引用第二位获得诺贝尔物理学奖的女性玛丽亚·格佩特·梅耶的话，“赢得[诺贝尔奖]远没有做工作本身那么令人兴奋”。索贝尔让我们有机会分享让居里及其众多科学后代如此耀眼的工作所带来的兴奋和喜悦。