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女科学家,穿过百年风华

女科学家,穿过百年风华

本刊记者 肖瑶 | 2024-06-20 | 南风窗

中国女科学家与祖国、她们的时代一同成长。今天,越来越多女科学家从中国走向世界,短短百年时间,从无到有地建立了一种从边缘到中心的历史叙事。

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2012年6月16日,神舟九号航天员出征仪式在酒泉卫星发射中心举行,刘洋向人们挥手致意(图/视觉中国)


从科学史里寻找女性的痕迹,是一件让人心潮澎湃的事。

在网上搜索“原子弹之母”,结果既可能是吴健雄,也可能是王承书。前者,是二战期间“曼哈顿计划”的唯一女科学家。后者,是引领中国第一颗原子弹成功爆炸的主将。

以物理、化学等现代学科为主的科学领域,中国是后来者。我们经历了向西方学习的现代化进程,因此,不少称谓与意义都有着向西方借鉴与学习的痕迹。再如,“中国的居里夫人”,指的是何泽慧,她是中国原子能物理事业开创者之一,与“中国原子弹之父”钱三强伉俪情深。

原子弹的发明与开拓,是国力与科技实力的关键节点之一。辅助发现“宇称不守恒定律”、帮助杨振宁与李政道获得诺贝尔奖的吴健雄;新中国科研的主要倡导者、被誉为“中国半导体之母”的谢希德;与丈夫钱三强联合发现铀核三分裂与四分裂现象的何泽慧……她们在中国科学史上有着独属于自己的一页。出于尊重,后人也许会尊称她们为“先生”。

现当代,“女士”与“先生”的概念有了时代含义,两者在广义上已互为平等。而“女科学家”四个字,在今天不再是稀缺与异类的代表,而是更多昭示着某种只有女性能提供和展示的生命经验。

回望中国女科学家走过的路,她们与祖国、她们的时代一同成长。直至今天,越来越多女性科学家从中国走向世界,短短百年时间,从无到有地建立了一种从边缘到中心的历史叙事。


脱轨者

1901年,一个名叫谢长达的江南妇女,率先在苏州发起妇女放足会。她虽是小脚,却希望从废止缠足这件事入手,扭转“中华闺阁,大半不学”的固陋局面。

谢长达不是科学家,只是旧式望族联姻中的一枚棋子。她的丈夫王颂蔚,是两任帝师翁同龢的得意门生,也是蔡元培的老师。丈夫因割地赔款忧愤而逝后,谢长达带着九个孩子回到老家苏州,独自教养子女。

放足与科学没有直接关系,但谢长达对女性进步的坚持和奉献,这件“小事”只是个开始。

1906年农历十月,谢长达的一个孙女出生,儿子王季同给她取名王明贞。王明贞十岁那年的一天,谢长达偶然看见她正在给一个弟弟穿衣服,便对王明贞的继母斥道:“你怎么把明贞留在家里当婢女使唤?她应该去学校念书!”

在王明贞出生的同年,谢长达创办了振华女校(后更名为苏州第十中学),设置数理化,而且用的都是外国原版教材。这所学校后来走出了作家杨绛、妇产科学家王淑贞、农学家沈骊英等女性。其中,还包括谢长达的一个外孙女,名叫何泽慧。

何泽慧比王明贞小8岁,生于一战爆发前夕,也与新思潮的涌动勃发一同面世。她们的青春年华几乎覆盖整个动荡的近代中国。二战结束之际,何泽慧发现了原子核裂变的四分裂现象。不过,相较于何泽慧,后人更多听闻的是她的丈夫钱三强。

严格来说,中国古代没有“科学(science)”一词;晚清以来,西学东渐,“science”一度被译为“格致”,沿用至20世纪初。“格致”本是中式哲学里的词语,在《大学》里,“格致”即“格物致知”,指穷究事物的原理法则而总结为理性知识。

五四时期,“赛先生”的强势侵入,乘着某种振兴民族的公共气概,一定程度上打破了当时沿袭自传统的男女教育格局。

王明贞中学毕业后,王季同希望她先结婚,不必急着去读大学。幸好,当时姐姐王淑贞拿着医学博士学位从美国霍普金斯大学回国,二话不说用自己的钱资助妹妹读书。

从密歇根大学以物理硕士毕业后,王明贞先在金陵女子大学教了两年书,随后还想再一次尝试申请英庚款的国家留学基金。

然而,虽然王明贞提前获知自己考了第一名,但最终的发榜名单上却没有她的名字。当时的命题组组长看到录取名单后,说了一句话:“派个女学生出国去学物理,不是浪费钱么?不如派第二名男学生好。”

王明贞只好先回国。1937年夏天,因日军侵华,王明贞转移到汉口。邀请她任教的金陵女子大学校长吴贻芳,恰好也在汉口。听闻王明贞的留学梦,吴贻芳当即为她写下一封推荐信,王明贞得以再次被密歇根大学全额奖学金录取。

就在王明贞来到密歇根的第二年,另一名与她一样毕业于燕京大学的女学生王承书,也进入了密歇根物理系,研究方向是稀薄气体中声的传播和气体中的输运现象。

王承书原本留在燕京大学任教,同时继续攻读硕士学位。卢沟桥的枪声,逼迫她离开北京,辗转到西南联大。

在西南联大期间,她得知了密歇根大学的巴尔博奖学金计划。那是一份成立于1917年,专门用来资助包括中国在内的东方女生来密歇根大学留学的奖学金。

因为战争,她们的留学梦得以实现。有书读,是时代的偶然;就此作罢,才是那个年代更多女子命运的必然。

事实上,回溯旧时代的女性知识分子,也许会发现一个令人不愿承认的事实:历史上那些克服性别掣肘与传统观念的女性,鲜少有人是从贫困且封建的家庭里走出来的。她们身后的家庭,大多有着超前于时代的精英意识与社会责任感。她们接触到的智识环境,也是同年代大部分女子所不能企及的。


闯入者

1932年,18岁的何泽慧进入清华大学物理系。当时,这个班里有8位女同学,时任系主任叶企孙担心女生学物理困难,动员她们转系。最后,只有包括何泽慧在内的3名女学生坚持到毕业。

女性到底适不适合学物理—或者这个问题的主语应当换一下:物理到底是否本质上排斥女性?只有历史能给予答案。

同年,远在北平的燕京附属小学来了一个名叫曹天钦的河北转学生。30年后,他将拿着剑桥大学生物化学系博士学位,领导人工合成牛胰岛素工程,成为中国发现蛋白质奥秘的生物学先驱。

在那时,这名转学生让另一个长久以来一直位居第一的学霸谢希德落到了第二名。

谢希德是个女孩,福建泉州人,生于军阀混战年代。她的父亲谢玉铭,曾因精确测定氢原子光谱结构,被杨振宁誉为“与诺贝尔奖擦肩而过的人”。

抗日战争爆发后,谢希德辗转考上湖南大学物理系,可没多久就因股关节结核病被迫休学。四年卧病期间,她仍然自考上了厦门大学物理系。

在给厦门大学的自荐信里,谢希德写道:“国家在巨变中,人类的历史正在重写,中国的前途有待于这辈青年的努力。”胸怀如此大义的谢希德,在新中国成立后,成为我国半导体物理学科的开创者,从无到有地,在新中国建立起固体物理学和量子力学等数门物理相关课程。

1936年,何泽慧从清华毕业,进入德国柏林高等工业大学技术物理系攻读博士学位,成为实验弹道学专业的第一个外国女留学生。

同一年的大洋彼岸,另一个24岁的江南女子从老家苏州浏河镇出发,踏上前往美国的船。她将要在加利福尼亚大学伯克利分校,开始物理学研究生学业。面试她的时候,主持人是32岁的物理学系正教授奥本海默。

这是一名身材娇小、爱穿旗袍的江南女孩,在家族排第二,按照“英雄豪杰”的字辈,有一个浑厚遒劲的名字:吴健雄。

青年吴健雄受到父亲与时任上海中国公学老师胡适的影响,尤其是听过胡适在苏州第二女子师范学校那场名为《摩登的妇女》的演讲后,感到“思绪澎湃,激动不已”。胡适提倡的“大胆假设,小心求证”,更是成为吴健雄走上科学求真道路的重要精神支撑。

1941年,太平洋战争爆发,改写了当时许多科学家的命运。

何泽慧被迫滞留德国。两年后,她进入海德堡威廉皇家学院核物理研究所,从事原子核物理研究。

同一时期,美国麻省理工学院校长卡尔·康普顿等科学家,意识到了科学研究对战争的重要性,于是向罗斯福总统建议,成立一个专门研究雷达的“辐射实验室”。

当时,刚从麻省理工学院博士毕业的王明贞,在数学家乌伦贝克教授的好友推荐下,来到了辐射实验室工作,研究噪声理论。三年后,王明贞和导师联名写了一篇关于布朗运动理论的论文,刊登在1945年的《近代物理评论》上。之后的半个多世纪里,这篇论文一直被评为“20世纪上半叶物理学方面最有影响的论文之一”。

1946年春天,何泽慧离开德国,来到法国巴黎,与丈夫钱三强一起,在居里夫妇实验室共同继续科研。在这里,他们首次发现了铀核裂变新方式—三分裂和四分裂现象。在此之前,国际上一直认为,原子核分裂只可能分为两个碎片。

而远在美国的吴健雄,从伯克利博士毕业后,在奥本海默的邀请下,加入了美国政府于1942年到1945年开展的“曼哈顿计划”。这个计划的最终目标,是赶在战争结束前造出原子弹,而其所倚仗的理论基础,是1939年德国科学家提出的铀原子核裂变反应。

80年后,美国《时代》将彼时已逝世20余年的吴健雄推举为世纪年度女性。赞词这么写道:“如果没有这位物理学家,这个项目(曼哈顿计划)可能会失败,甚至二战可能会拖延到1946年以后才结束。”


裂 变

战争结束后,裂变还在发生。

微观物理学家热衷于研究粒子,其中有两个粒子θ和τ很特殊:它们具有几乎相同的质量与寿命,却有两种不同的衰变模式。

这一发现违反了一直以来盛行于物理界的“宇称守恒定律”。当时,中国籍科学家杨振宁与李政道首次对这一近乎公理的定律提出挑战。他们发现,自然规律并不是完全对称的,宇宙像个“左撇子”。

1957年,李政道与杨振宁因提出“宇称不守恒”理论,共同获得了第57届诺贝尔物理学奖。

后来,杨振宁却说,“唯一理解到验证他们理论的紧迫性和重要性的人”,是当时为他们提供重要帮助的吴健雄。

1948年,李政道在哥伦比亚大学第一次见到了吴健雄。彼时,吴健雄正在打磨一种晶体,她想要纠正以前“β衰变”实验里的一个错误,她管这叫作“训练电子”。

李政道后来在回忆录里写:“搞理论的人是用薛定谔方程、狄拉克方程来理解和描述电子的状态和行为的,而真正做实验的人却是像对待猫、狗一样,细心爱护、训练电子。电子训练得好,晶体里面没杂质,从它们的行为中得到的数据才能告诉你实在的世界是怎么回事。”

20世纪50年代中期,为了适应时代发展需求,中国也开始重视计算技术与半导体技术。1955年,在何泽慧的指导下,物理研究所研制出了中国第一台物理探测器。

次年,在周恩来总理的授意下,中国第一个半导体专门化培训班在北京大学成立,副主任是时任复旦大学的教授谢希德。当时,谢希德刚成为母亲不到5个月,丈夫曹天钦支持她去北大的选择,并担起照料孩子与家庭的全部责任。在家庭和丈夫的支持下,谢希德日后成为新中国第一位女校长、复旦大学迄今为止唯一的女校长。

也是在同一年,李政道找到在哥伦比亚做教授的吴健雄,想邀请她一同帮忙证明“宇称不守恒定律”。那时,吴健雄教授是β衰变实验方面的权威专家,决定要参与后,她当即取消了暑假旅行计划,着手加入工作。

近半年时间内,吴健雄每天从凌晨2时开始工作,如三班制的工人,度过了那个寂静而深沉的新年。直至次年1月15日,在哥伦比亚大学演讲厅对世界宣布的宇称不守恒的最终结论,彻底扭转了物理史上的一个陈见。

但她的名字没能出现在诺贝尔奖获奖者名单里。对于这一遗憾,历来说法复杂多样,比如论文发表时已错过诺奖提名截止日,比如她与同期发表论文的莱德曼(1988年诺贝尔物理学奖得主)产生了人数冲突,等等。

虽然吴健雄对错过诺奖不曾公开表态,但1989年1月,她在回复前一年诺贝尔物理学奖的另一位得主斯坦伯格的信上说:“我的一生,全然投身于弱相互作用方面的研究,也乐在其中。尽管我从来没有为了得奖而去做研究工作,但是,当我的工作因为某种原因而被人忽视,依然是深深地伤害了我。”

二战后,全球进入技术加速的发展时期,战争遗留的一些意识冲突问题也开始显现。置身科学迷宫里的研究者,不得不与家国命运紧密结合,很难做一个象牙塔里的清净学者。

新中国成立后,王承书顶着压力从美国归国,在钱三强的邀请下,领导热核聚变研究团队。1959年,王承书被派往苏联原子能研究所学习。在那里,她发现了一本对核聚变理论相当关键的《雪伍德方案》。在回北京的火车上,王承书将这本书翻译成了中文,使之成为中国核聚变的基础材料。

然而,随着中苏关系恶化,1961年,苏联撤走了所有专家,并销毁了所有资料,只留下拆不走的厂房和机器。当时,中国正处于原子弹研发的关键时期。

1964年1月,在时任三机部副部长钱三强的再三请求下,王承书同意暂时放下统计物理学和热力学专业,来到中国科学院近代物理研究所,从事铀同位素理论研究。当时,为了用上我国仅有的一台每秒15万次电子计算机,王承书与研究小组经常在后半夜或节假日去计算。王承书力气较小,不能左手敲键和右手列算式,她只能将右手中指压在食指上,用力敲键后再拿笔记下结果,精密地计算,最终获取了原子弹研发最重要的原料之一—丰度在90%以上的高浓铀-235。

9个月后,新疆罗布泊戈壁滩上传来了中国第一颗原子弹的爆炸声。

同年,何泽慧被任命为原子能研究所的副所长,三年后,我国第一颗氢弹爆炸。

回顾从“无”到“有”的过程,没有一个女科学家被历史忽视。可后人的赞颂与缅怀,并不能完全还原她们当时所处的具体情境。毋庸置疑的是,在那样的特殊年代,她们大多经历了战争、时代发展的剧痛,她们不仅在科学与技术的发展上,在政治上也追求进步,她们是真正的革命者,是自己和她们的性别的革命者。

何泽慧和钱三强或许对此深有感悟。当年,离开德国前,居里夫人给他们的临别赠言是:“要为科学服务,科学要为人民服务。”


45.8%

一个女科学家到底应该是什么样子?

在吴健雄的孙女回忆里,祖母“在中国像摇滚明星”。在美国的时候,吴健雄经常长时间待在实验室里,睡在地板上过夜。有一天晚上,一个学生小声提醒她,该回家给儿子准备晚饭了—他多次打电话到实验室,告诉妈妈自己饿了。

吴健雄只是淡淡回答道,“哦,他找得到开罐器的”,然后继续工作。

吴健雄的好友、意大利物理学家赛格瑞曾总结,吴健雄具备了成为一名科学界成功女性的三个先决条件:一个“好丈夫”、短途通勤、良好的托儿服务。

吴健雄的丈夫袁家骝,袁世凯的孙子,也是加州大学伯克利分校的博士。与吴健雄成婚后,袁家骝始终把妻子的需求放在第一位,他在家做饭,开车送她到任何地方。

科研工作周期长、回报慢,耀眼的勋章背后,有着也许数十年的沉淀与孤勇,唯非热爱与全情投入所不能。她们身上属于“妻子”与“母亲”的角色必然退居其次。

2003年研制出抑制SARS药物、2002年临危受命研制新冠疫苗的中国工程院院士陈薇,与丈夫麻一铭结婚31年,几乎没做过家务。麻一铭曾说:“让陈薇做家务简直就是浪费她的才能!”

女性没有必须做的事,正如男性也没有不能做的事。一个科学家的炼成,不能靠孤军奋战。那些最终冲出重围被世界看到的女性科学家,她们不是不爱红装,只是也爱武装。

吴健雄热爱旗袍,几乎在所有正式场合,她都身着一袭中国旗袍,长发高髻,这是少女时代就保留下来的偏好。

在北京大学话剧社以吴健雄为原型的《春逝》里,一群黑压压的西装里,突兀地出现两位穿旗袍的女性。除了健雄,另一位是她的挚友、中国第一位物理学女博士顾静徽。顾静徽也喜欢旗袍,还喜欢音乐、红酒、诗歌,会在报纸上为自己刊登《征婚启事》,也渴望婚姻与陪伴。她并未因为身处男性学术圈里,放弃或隐藏自己的女性魅力。

哪怕到了今天,强调柔美的“女性气质”似乎在审美上还是与生产创造“格格不入”,这也许不是因为科学领域本身自带严肃沉闷的气质,而更多是因为长期以来主导它们的都是男性。历史上,为了融入其中或掩人耳目,女性不得不将自己伪装得像一个男人,抹去作为少数的性别特质。

1965年,吴健雄在麻省理工学院召开的一场研讨会上,呼吁科学界当包容更多女性。她毫不客气地抨击了那种把科学视为男性领域的“牢不可破的传统”,并提出质问:原子或DNA分子难道也像我们的社会这样,“对男性或女性有偏袒”?

答案当然是没有。时代有局限性,这也意味着历史会在不断自我修正中前进。今天,中国女科学家在世界科学领域的占比越来越重,也越来越重要。2024年中国科学技术协会公布的统计数据显示,我国女性科技工作者总量约4000万人,占比达45.8%,且增速超过男性。

2015年,75岁的屠呦呦博士,凭借发现治疗疟疾的青蒿素,成为中国第一位诺贝尔生理学或医学奖得主。

女科学家并不是拿奖那一刻才成为科学家的。“青蒿素”像是屠呦呦的孩子,为了孵化它,她的心血,不是功勋,而是生命力的热情与延续。1972年7月,屠呦呦和课题组的同事准备拿青蒿萃取液来进行人体测试,取液的编号为191,密称“91号”。在此之前,190次实验都失败了。当时还没有关于药物安全性和临床效果评估程序的情况下,唯一的办法就是在自己身上进行实验。

屠呦呦拿下诺贝尔奖那年,世界最有名望的科学杂志《自然》评选出年度十大人物,研究人造皮肤的斯坦福大学教授鲍哲南当选。

2016年,鲍哲南当选美国国家工程院院士,2017年,她获得世界杰出女科学家奖,同年升任斯坦福大学化学工程学院院长,成为斯坦福大学首个华人女院长。2021年,她当选美国文理科学院院士,也成为中国科学院外籍院士。

中国女科学家在全球科研领域的覆盖面越来越广。从中国首位女性航天员刘洋,到参与“北斗系统”设计、开展国内首个天空地一体化增强系统的无线链路级试验的徐颖,在航天航空、大洋科考等国之重器领域,女性的身影和声音都越来越明朗。

2024年5月,结构生物学家颜宁获得“世界杰出女科学家成就奖”,也成为中国第八位获此殊荣的女性科学家。

8年前,颜宁曾在一档节目上发问“女科学家都去哪了?”她不认为从事科研的女性应当被强调性别。“科学就是这么一个浅显易懂的世界,它没有任何门槛,只要你在本科接受了足够的训练,它对性别没有偏向性。”

毕生致力于科研的人,面对的不仅是自在的内心与毅力,还有外部世界不断变动的需求与竞争。在技术革命与政治变动的大背景下,他们的视野必须穿过个体和家园,抵达整个人类福祉的长程。

而那些走过来的人,所感受到的与践行的使命与热情,就像女性的天生气质一样仿若本能—那些柔软的,坚定的,非暴力及细腻的事情,仍然有人在做。

总有这样一刹激情燃烧的时刻,年代,性别,都不再是最重要的事。