居里夫人的中國助手

文/吳躍農(nóng)

施士元（1908-2007年）是上海崇明人。他是居里夫人培養(yǎng)的唯一一位中國物理學(xué)博士，曾為居里夫人做過多年研究助手。作為我國核物理學(xué)界的泰斗，他桃李成蹊。培養(yǎng)的學(xué)生包括“原子彈之母”吳健雄，還有12名中科院院士。

攜一份赤子心逐夢巴黎

離開居里夫人的研究所多年以后，施士元繪制了一幅油畫《夢中巴黎》，畫中的巴黎埃菲爾塔，仿佛聳立在飄渺的氛圍之中，蕩漾著青春的氣息。施士元把這幅畫放在家中顯眼的位置上，他說：“這幅畫，烙著我的青春歲月里逐夢巴黎的記憶。”在這幅有著印象派風(fēng)格的作品中，表現(xiàn)出了中國人在巴黎追逐夢想的心聲。而這個夢想，就是像施士元一輩莘莘學(xué)子的祖國富強(qiáng)之夢！

家境不佳的施士元從小學(xué)習(xí)非常努力，17歲考取清華大學(xué)，大學(xué)畢業(yè)后，他決定去海外求學(xué)。他知道，國家強(qiáng)大，需要的是高精尖科技，他必須不斷攀登，用自己的智慧托舉中國夢。經(jīng)過百里挑一的選拔，他最終成為1929年的公費(fèi)留學(xué)生之一。

經(jīng)過一個多月的海上航行，直到深冬時節(jié)，施士元才踏上了法國的土地。巴黎大學(xué)是通過學(xué)生選老師的機(jī)制確定師生關(guān)系，施士元并沒有充分的準(zhǔn)備?？粗渌瑢W(xué)在報到冊上填上學(xué)科和導(dǎo)師，施士元非常著急。他匆匆翻開教授花名冊，看到很多鼎鼎大名的人物都名列其中。

“居里夫人！”施士元眼前一亮。作為放射性學(xué)科的奠基者、鐳和釙元素的發(fā)現(xiàn)者，居里夫人的名字早已深深銘刻在施士元的腦海中，于是在報到冊上義無反顧地填上居里夫人的名字。21歲的施士元心中忐忑無比，“名滿天下的居里夫人是否會選擇我作為他的學(xué)生？”那天，施士元回到小旅館，鋪開信紙，用法文給居里夫人寫了一封信毛遂自薦，并立刻郵寄了出去。入夜，施士元輾轉(zhuǎn)反側(cè)，直到第二天凌晨，才帶著憧憬和期許進(jìn)入夢鄉(xiāng)。

加入居里實驗室夢圓巴黎

信是星期三發(fā)出的，星期五施士元就收到了居里夫人的回信，邀請他星期六上午八點(diǎn)去鐳研究所面談。

施士元按時赴約，走進(jìn)鐳研究所大門后，見到巨大的玻璃窗敞開著，冬日的冷風(fēng)呼呼作響，室內(nèi)溫度很低，沒有生爐子。后來他才知道這是為了實驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

居里夫人正坐在一臺分析儀前，身邊是她的大女兒——年輕優(yōu)秀的物理學(xué)博士、后來的諾貝爾化學(xué)獎獲得者伊雷娜·居里。簡單詢問后，居里夫人邀請施士元加入自己創(chuàng)辦的鐳研究所工作。這個研究所是當(dāng)時全世界放射性研究三大中心之一，擁有全世界最齊全的放射源——1.5克的鐳、射釷源以及全世界獨(dú)一無二的錒系元素。這讓施士元非常興奮。

施士元成為鐳研究所的一員，他發(fā)現(xiàn)，居里夫人的實驗室中有著數(shù)十位來自各個國家膚色迥異的人們。所有人都堅定地相信，在居里夫人的帶領(lǐng)下，他們的夢想一定能夠?qū)崿F(xiàn)。

居里夫人的辦公室和她的兩間實驗室相連相通，一間為物理實驗室，一間為化學(xué)實驗室，每個實驗室的人員都是固定的。不過居里夫人對來自中國的施士元非常喜愛，讓他能夠同時在兩間實驗室工作。

施士元回憶道，在實驗室工作的時候，他受到了居里夫人很多影響。“她親自示范，做事一絲不茍，對大家要求很嚴(yán)格?！本永锓蛉说膶嶒炇议T上貼著泛黃的紙條，上面用法文寫著：“任何材料不允許帶出室外。”這主要是因為曾有研究人員用白金坩鍋喝酒、煮咖啡，發(fā)生了燒傷身體的事件。居里夫人規(guī)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，必須放回原處。

“死亡研究所”的師生情

科學(xué)實驗往往是一場生命的博弈，在進(jìn)行內(nèi)轉(zhuǎn)換電子能譜解決Y射線譜工作中，一位法國年輕研究者由于未注意安全事項，吸進(jìn)了相當(dāng)劑量的氡氣，患急性肺炎不幸去世。這使得外界認(rèn)為居里夫人的鐳研究所是“死亡之所”。

但這項實驗不能因工作人員殞命而停止，居里夫人把這項工作交給了施士元，但同時格外關(guān)心施士元的身體安全。居里夫人告訴施士元，他所從事的放射性研究工作是一項有趣但又性命攸關(guān)的事。施士元毅然接受了工作，“只有這樣，才能接觸到最先進(jìn)的研究，才能為發(fā)展祖國物理事業(yè)提供更大幫助?！?/p>

施士元做實驗時，居里夫人經(jīng)常站在他身旁，用略帶嚴(yán)厲的口吻，反復(fù)提醒施士元必須注意的事頂。為了讓施士元能夠正確地按操作程序進(jìn)行工作，她親自示范。施士元漸漸地體會到，居里夫人是一位關(guān)心人、愛護(hù)人、平等待人的師長，對她充滿敬意。

為保證施士元實驗成功，居里夫人在并不寬裕的經(jīng)濟(jì)狀況下有求必應(yīng)。施士元回憶道，在研究所里，他曾與隔壁研究者共用一個電源，這導(dǎo)致自己實驗電流十分不穩(wěn)定。一開始他并不知道實驗屢屢受挫的原因，在老師的幫助下，發(fā)現(xiàn)了共用電流的問題。為了保證施士元的實驗成功，居里夫人在當(dāng)時研究經(jīng)費(fèi)還未批復(fù)的情況下，通過各種方式湊錢購置了價格昂貴的直流蓄電池。

成功的譜線結(jié)構(gòu)分析實驗

有了新電源，施士元的研究工作終于打開了局面。居里夫人很關(guān)注施士元的實驗，當(dāng)施士元的方法不妥時，她會輕輕地拍拍施士元的肩膀，溫和地說：“我想實驗的過程應(yīng)該是這樣的……”說著就熟練地操作起來。

在居里夫人指引下，施士元首次得出了譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)。當(dāng)施士元把實驗結(jié)果寫成論文交給居里夫人時，居里夫人莞爾一笑，伸出手說：“祝賀你成功，此文可以送到法國《科學(xué)院院報》上發(fā)表?！?/p>

在國家級雜志上發(fā)表科研論文很不容易，投稿的論文首先須經(jīng)國家科學(xué)院院士的推薦。居里夫人指導(dǎo)施士元進(jìn)一步完善了論文稿，并給他寫了推薦信。這篇對釷B的B射線磁譜的文章于1932年在法國《科學(xué)院院報》上發(fā)表，同年施士元的“釷c.cc”的B射線磁譜工作成果在《科學(xué)院院報》上發(fā)表，之后的一篇總結(jié)性論文則在1933年的法國《物理學(xué)年鑒》上發(fā)表。

在居里夫人的實驗室工作是愉快的，施士元在1932年至1933年出色地完成了錒C元素的核譜測定工作，當(dāng)時這項實驗只有居里夫人的研究所才有條件完成。施士元是世界上第一個完成這項實驗的人。他發(fā)現(xiàn)了錒CA射線在精細(xì)結(jié)構(gòu)的能量與它的伽馬射線的能量嚴(yán)格相等，這意味著原子核有轉(zhuǎn)動狀態(tài)的存在。原子核的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，在20多年后才由阿玻爾提出。施士元與居里夫人一起發(fā)現(xiàn)A射線精細(xì)結(jié)構(gòu)的能量與一些Y射線的能量嚴(yán)格相等。這是核物理研究中的重大發(fā)現(xiàn)，是后來許多電子原子能實驗的先驅(qū)，對后來原子彈的實驗成功起了一定的作用。

居里夫人

學(xué)成歸國筑夢未來

在施士元的房間里，擺放著一張放得很大、影跡已經(jīng)模糊的舊照片，那是1933年的一天，他在巴黎進(jìn)行博士論文答辯，主持答辯的正是他的導(dǎo)師居里夫人。照片中的施士元胸有成竹地站在講臺前，居里夫人坐在教室側(cè)面三人評審小組的中間位置，她揚(yáng)著頭，認(rèn)真地聽弟子侃侃而談。

答辯結(jié)束后，居里夫人滿面春風(fēng)地宣布：“論文通過。”她與施士元握手，祝賀他論文成功，獲得了博士學(xué)位。次日，居里夫人專門為施士元舉行了酒會。在春光明媚的鐳研究所內(nèi)的草地上，各國訪問學(xué)者歡聚在一起，居里夫人端起酒杯致辭，請大家為施士元完成論文而干杯。席間，居里夫人來到施士元的身旁，小聲地問他是否愿意留下來繼續(xù)工作。施士元心懷強(qiáng)盛祖國之夢，他委婉地說：“我的公費(fèi)學(xué)習(xí)時間是四年。”居里夫人說：“不用擔(dān)心，以后的工作和生活費(fèi)用由我想辦法。”施士元沉默了，他一心想的是學(xué)成報國、科學(xué)救國。望著居里夫人熱情的雙眼，他坦誠地說出了回國的想法。

也許是歸心似箭，也許是太年輕，施士元還沉浸在論文通過的喜悅之中，并沒有在意居里夫人雙眼已濕潤，臉上掠過一絲淡淡傷感……

1933年初夏，施士元懷著對第一個社會主義國家蘇聯(lián)的向往，離開法國前往蘇聯(lián)，在西伯利亞科學(xué)城停留數(shù)月參與相關(guān)實驗工作后，回到祖國，任中央大學(xué)（現(xiàn)南京大學(xué)）物理教授兼系主任，也因此成為全國最年輕的教授。

一年之后，居里夫人去世，施士元淚流滿面。