第十五章 博士论文和五分钟的谈话

既然献身科学，那么是贫是富，是快乐是悲伤，是健康是多病，又有什么关系？科学家就是为了探索和发现才来到这个世界上的，他们会不懈地探索和发现直到生命的最后一息。科学家不会与自己的事业对抗，即使遇到厌倦和反感的日子，他们的脚步也会自然而然把他们引向实验室和仪器。

因此，在那些困难的年月中，皮埃尔和玛丽成功进行研究，做出辉煌的成绩，对此我们不必感到惊奇。随着放射性科学的发展成长，给这门科学以生命的那对物理学家的精力在一点一点耗尽。

一八九九年到一九〇四年间，居里夫妇总共发表了三十二篇科学论文。有些论文是他们夫妇俩联合发表的，有些是单独发表的，还有一些是与其他科学家同行联合发表的。这些论文的题目都十分难懂，文章里充满了图表、公式，让外行望而生畏。然而，每一篇论文都代表着一次成功。我们阅读其中重要论文的枯燥目录时，应该想象出，其中含有多少对科学的好奇，隐藏着多少顽强的奋斗，也富有多少天才的智慧。

《论镭射线的化学作用》玛丽·居里和皮埃尔·居里，一八九九年。

《论放射性钡的原子量》玛丽·居里，一九〇〇年。

《新发现的放射性物质及其放射的射线》玛丽·居里和皮埃尔·居里一九〇〇年。

《论镭盐产生的诱导放射性》皮埃尔·居里和安德烈·德比尔纳，一九〇一年。

《镭射线的生理作用》皮埃尔·居里和亨利·贝克莱尔，一九〇一年。

《论放射性物质》玛丽·居里和皮埃尔·居里，一九〇一年。

《论镭的原子量》玛丽·居里，一九〇二年。

《论时间的绝对度量》皮埃尔·居里，一九〇二年。

《论诱导放射性和镭射气》皮埃尔·居里，一九〇三年。

《论镭盐自然释放的热量》皮埃尔·居里和安·拉伯德，一九〇三年。

《放射性物质研究》玛丽·居里，一九〇三年。

《论温泉水溢出气体的放射性》皮埃尔·居里和安·拉伯德，一九〇四年。

《镭射气的生理作用》皮埃尔·居里、查尔斯·布沙尔、弗·巴尔塔扎德，一九〇四年。

起源于法国的放射性科学很快便征服了其他国家。从一九〇〇年起，许多由伟大人物签名的信件投递到拉赫芒德路的实验室来，有来自英国、德国、奥地利、丹麦等国的信件，大家都希望提供资料。居里夫妇因此保持着与许多名人的通信，其中有威廉·克鲁克斯、维也纳的苏伊斯教授和博尔茨曼教授、丹麦探索者保罗森等。镭之“父母”向同行们慷慨提供解释和技术上的忠告。在若干个国家里，研究人员研究未知放射性元素成风，希望做出新的发现。这是一轮成功的追求，科学家们先后发现了新钍、放射性钍、锾、镤、和放射性铅。

一九〇三年，拉姆齐和索迪这两位英国科学家证明，镭能不断放出少量气体：氦气。这是首次证明原子衰变的例子。稍后，卢瑟福和索迪在英国引用玛丽·居里早在一九〇〇年发表的《放射过程衰变理论》，以其中的假说为基础，证明放射性元素尽管有时看似不可改变，却处在自然演化过程中，衰变速度越快，放射性“活动”便越强。

皮埃尔·居里后来写道：

这是元素衰变的准确理论。它与炼金术士理解的概念不同。无机物质必然在时间的长河中依照永恒的规律不断地衰变着。

镭真是不可思议的元素！提纯成氯化镭，它看上去是一种没有光泽的白色粉末，能让人错当成厨房用的食盐。但是，人对它的性质认识越多，就越感到惊奇。居里夫妇是通过镭的辐射发现到它的，其辐射强度超过了所有预测值，竟然比铀的辐射强度大二百万倍。镭的射线已经得到仔细的科学分析和研究，并被分成三种不同类型，它们能穿过最不可能通过光线的材料，当然通过后会发生强度变化。只有厚厚一层铅才能挡住这种看不见的射线。

镭有自己的影子，有自己的幽灵。这种元素能自然产生一种特殊的气体，称作镭射气。这种气体也具有放射性，但是，尽管把它密封在玻璃试管里，它也要按照严格的规律进行自我毁灭。能够证明，许多温泉水里就有这种射气。

镭还有一个特性，那就是它能自然发出热。这个特性似乎违背了不可动摇的物理学基础。镭每小时发出的热量足以融化与之体积相当的冰。如果将镭与外界冷环境隔绝，它就能升温，能比周围空气温度高出摄氏十度以上。

镭几乎无所不能。它能透过黑纸让照相底板感光，能使空气变成导体，使一定距离外的验电器动作，能使装镭的玻璃容器变色，成为紫色或淡紫色，能一点一点将包裹它的纸或棉花变成粉末。

我们已经看到，镭能发光。

玛丽曾写道：

白天看不到它发出的光，但它发出的光在昏暗的光线下就能看到。黑暗中，一丁点镭发出的光就十分明亮，足可借着这光线读书。

镭似乎对自己了不起的天赋并不满足，还能使许多不能自然发光的物体发出磷光。

金刚石就能因靠近镭而发光：镭的作用可使金刚石发出磷光，可借此辨认真假金刚石。假金刚石在镭的作用下发光极弱。

最后，镭的射线具有“传染性”，就像持久不变的香味，也像一种传染病。物品、植物、动物或人靠近装有镭的试管后，便立刻具有了“放射性”，并可用灵敏的仪器测出来。这种传染性是皮埃尔·居里和玛丽·居里每天都需要抵抗的敌人，因为它能干扰精密实验仪器的测量结果。

玛丽曾写道：

研究强放射性物质，必须采取特殊预防措施，这样才能连续进行精密测量。化学实验室的各种物体，以及做物理实验用的仪器，在很短时间内就带有放射性，能透过黑纸使照相底板感光。屋子里的空气、灰尘，身上穿的衣服，一切都有了放射性。屋子里的空气成了导体。我们工作的实验室里，这种麻烦达到了严重的地步，我们无法让任何仪器完全受到隔离。

居里夫妇去世后很久，他们的工作笔记本仍然呈现出这种神秘的“放射性”，结果，三四十年后，其“活跃放射性”仍然能影响测量仪器。

放射性、产生热量、生成氦气和镭射气，自身衰变——这已经远远偏离了惰性物质理论和原子不变的理论！五年以前，科学家还相信，我们的宇宙是由确定的物质构成的，元素永远不会改变。现在我们却看到，每过一秒钟，镭的微粒就以强大的能量射出氦气原子。玛丽把这种微小而惊人的爆发称作“原子激烈衰变”。爆发后的残余物是射气原子，它能衰变成另一种放射性物质，然后继续衰变下去。因而，放射性元素构成一个奇怪而残酷的家族，其中每一个成员都自然由母物质衰变而来：镭是铀的“后代”，钋是镭的后代。这些物质每一瞬间都在产生，也在按照永恒的规律自我毁灭，每一种放射性物质都在永远不变的“时间”内失去其一半物质，称作半衰期。铀的半衰期是几十亿年，镭的半衰期是一千六百年，镭射气的半衰期是四天，这种射气的“后代”半衰期只有几秒钟。

物质虽然表面看上去是静止的，但内部却包含着产生、碰撞、杀戮和自杀。物质内部的激烈变化受无法调和的命运支配，包含着生与死。

这便是发现放射性所揭示的事实。哲学家只得改写其哲学，物理学家也只好改写其物理学。

镭最迷人的奇迹是能为人类造福。镭是人类的盟友，能帮助人类对付一种凶残的疾病：癌症。

一九〇〇年，德国科学家沃克霍夫和吉塞尔共同宣布，这种新元素有某种生理效用。皮埃尔·居里不顾危险，立刻应用这种技术，用镭在自己胳膊上做实验。他的胳膊上出现了伤痕，他感到喜悦。他密切观察着伤痕的发展。在一篇写给科学院的报告中，他平静地描述自己观察到的症状。

射线作用后，皮肤上有六平方厘米的表面发红，就像烫伤一样，不过皮肤并没有疼痛感，或者说几乎没有痛感。几天之后，发红的区域没有扩大，颜色渐渐变深。到了第二十天，开始结痂，变成需要包扎的伤口。到了第四十二天，边缘重新开始生成表皮，逐渐向中心生长，射线作用后第五十二天，仍然有一平方厘米的伤口，呈灰色，表明深层肌肤有坏死。

我愿意补充一点，居里夫人挪动一个装有几十毫克强放射性物质的密封试管，尽管试管装在一个薄金属盒子里，但她仍然受到了类似的烧伤。一次持续时间为不足半小时的作用，可在十五天后产生一片红斑，留下与皮肤烧伤类似的水疱，需要十五天以上才能痊愈。

这些事实表明，伤口愈合期与射线强度和作用时间有关。

除了这些真实的效果外，我们在实验过程中处理放射性很强的产物时，双手受到不同程度的影响。双手一般会脱皮，拿过装有强放射性产物的试管后，手指末端变得僵硬，有时非常疼痛。我们两人中的一人指尖发炎，持续了大约两个星期，最后是脱皮，直到两个月后，疼痛还未彻底消失。

亨利·贝克莱尔把一个装着镭的玻璃管放在背心口袋里，结果也不情愿地受了烧伤。他又吃惊又愤怒，匆匆赶到居里夫妇那里，诉说自己的不幸，告他们这个可怕“孩子”的状。最后他做了个结论说：“镭这个东西，让人爱，也招人烦。”

接着，他连忙把这次并非自愿受试的结果记录下来，与皮埃尔的观察结果一并发表在一九〇一年六月三日的《论文集》中。

射线的这种惊人能力让皮埃尔大受触动，他便利用动物研究镭的作用。他还与两位高级医师进行合作，这二位医师是布沙尔教授和巴尔萨泽教授。没过多久，他们便确认，镭可以破坏疾病细胞，能用来治疗几种肿瘤和某些种类的癌症。这种疗法称作居里疗法，后称作放射疗法。几位法国开业医生最先使用这种疗法治疗病人获得成功。这些医生有：道罗斯、威卡姆、多米尼西、德格赖斯等人。他们用的装有镭射气的试管是从玛丽·居里和皮埃尔·居里那里借来的。

玛丽亚曾写道：

镭对皮肤的作用是由圣路易斯医院的道罗斯医生研究的。镭在这方面的使用结果令人鼓舞，皮肤受它作用破坏后，重新长出来成为健康的皮肤。

镭是有用的，而且用处极大。

我们可以猜想到这种发现的直接后果。提取这种新元素不再仅仅具有实验意义，它已经变成不可或缺的有益材料。制镭工业就要诞生了。

皮埃尔和玛丽关心着这一工业的创建，没有他们提供的建议，这种工业就不可能创建起来。他们用自己创造的方法，在物理学校后面那个棚屋里处理八吨沥青铀矿渣后亲手提取出了第一克镭，这主要出自玛丽之手。渐渐地，镭的特性激发出应用方面的想象，这对夫妇找到了赞助，要组织大规模生产了。

在中央化学产品公司的安德烈·德比尔纳领导下，大批处理矿石的工作开始了。该公司同意，以非赢利方式搞这项工作。一九〇二年，科学院拨给居里夫妇二万法郎贷款，“用于提取放射性物质”。他们立刻着手工作，一次处理五吨矿石。

一九〇四年，一位精明而大胆的法国实业家阿麦特·德·李斯勒有意设立一家制镭工厂，为医生治疗恶性肿瘤供应产品。他为皮埃尔和玛丽提供了一个工厂附属实验室，在狭小的棚屋里不能做的实验就可以在这里做了。居里夫妇与弗·豪德平、雅克·丹纳等人合作。阿麦特·德·李斯勒委托雅克·丹纳负责提炼这种贵重物质。

玛丽从来没有离开过她提取的第一克镭。后来，她把这一克镭赠给了她的实验室。这一点点物质代表了她顽强的努力，除此之外并不具有其他价值。等到那间棚屋被拆除，居里夫人也不在人世时，这一克镭仍然是她伟大工作的辉煌象征，是两个人一生中英勇时期的象征。

后来提取出的镭具有不同的价值，那是商业上的价值。正式出售的镭是世界上最昂贵的物质：在最初生产的几年里，估计每克镭的销售价格为七十五万金法郎(1)。

如此贵重的材料自然值得评述。一九〇五年一月，一种名叫《镭》的期刊出版了第一期，该期刊专门登载关于放射性产品的文章。

镭得到了一种商业特征，既有市场价值，也有其出版物。阿麦特·德·李斯勒的工厂信纸上，不久便改用了大字印刷的信头：

镭盐——放射性物质工厂

电报地址：马纳河畔诺戎市，镭

几个国家的科学家做出富有成果的研究；一个新门类的工业创建起来；一种神奇的治疗方法初步得到试用，这些成就的取得，完全仰赖于一位年轻的金发女子在一八九七年做出的决定。这位女子怀着强烈的好奇心，将贝克莱尔对射线的研究作为自己的论文题目，后来她猜到存在一种新的物质，并与丈夫共同努力，证明这种物质的确存在，还分离出纯净的镭。

一九〇三年六月二十五日，这位年轻女子登上一个隐蔽的旋转楼梯，走进巴黎大学名叫“学堂”的一间小教室，站在黑板前面。玛丽开始做论文后，五年时间过去了。在此期间，她投身一项巨大的发现，由于没有时间整理材料，只好一再推迟博士考试。今天她站在了主考官面前。

她已经按照惯例，将自己的论文《放射性物质研究——斯科洛多斯卡·居里夫人撰写》交给了李普曼先生、布提先生、穆瓦松先生，供审阅。她竟然破例买了件黑色丝毛混纺的新衣服穿在身上——这简直令人难以置信！真实情况是，布罗妮娅前来巴黎旁听这次论文答辩，她说妹妹身上磨得发亮的衣服穿着太丢人，硬拉她去了一家服装店。跟店员讨价还价的是布罗妮娅，她揣摩衣料，决定哪些地方应做修改，根本不顾妹妹心不在焉的阴沉脸色。

不知两姐妹是否还记得，整整二十年前，在一八八三年那个明媚的六月份，为了让玛丽参加另一个重要活动，布罗妮娅曾为妹妹穿衣服。那是个严肃的早晨，小玛妮西娅身穿黑衣，在克拉科夫斯基大道上那所中学里，从一位俄国官员手中接过金奖章……

居里夫人站得很直，她的金发梳向脑后，挽成一个发髻，露出苍白的面孔和饱满的额头。面孔上有几道细细的皱纹，这是她打胜一场战役后留下的痕迹。许多物理学家和化学家都聚集到这间洒满阳光的屋子里，因此不得不加放了一些椅子。她要谈到的研究异常诱人，因此吸引来众多科学家。

老居里大夫、皮埃尔·居里和布罗妮娅也坐在教室后面，与旁听的学生们挤在一处。在他们附近有一群叽叽喳喳的年轻女孩子，她们是赛弗尔学校的女生，来这里为的是给她们的老师喝彩。

三位主考官身穿晚礼服，坐在一张长长的橡木桌子后面。他们轮流向应试者提各种问题。玛丽以温和的声音回答着布提先生、穆瓦松先生、李普曼教授的问题。穆瓦松先生蓄着动人的胡须，仿佛是他永恒的特征。李普曼教授是她的第一位导师，表情里带着微妙的鼓励。玛丽时而在黑板上画出一种仪器的设计，有时用粉笔写下一个关键公式。她用枯燥的技术语言解释自己研究的结果，用的形容词也十分平淡。但是在周围老老少少的科学家头脑中，她的描述却激起了一种根本的变化。玛丽冷静的话语化作一幅令人激动的辉煌图画：这是本世纪最伟大的发现。

科学家不重视口才和评论。主考官们在科学院向玛丽·居里颁授博士学位的时候，也用了朴实无华的词语，三十年后重读这些极其简单的词语，却能体会到其中深刻的感情价值。

主席李普曼先生用庄严的套话宣布：

“巴黎大学授予你物理学博士学位，评语是‘极其优秀’。”

听众发出了这种场合难得听到的掌声。再次平静下来后，他以老学者谨慎的声音简单补充了一句友好的致辞：

“夫人，我代表全体主考人祝贺你。”

严格的考试，简朴庄严的仪式。所有天才的研究者和尽心尽力的工作者都受到同样对待，丝毫也不可笑。这种活动有其独特的风格和庄严。

在提交博士论文之前，也在法国和海外开发出工业制镭技术之前，皮埃尔·居里和玛丽·居里做出一个决定。这个决定他们并没有过多考虑，但是却对自己今后的生活产生了巨大的影响。

玛丽从沥青铀矿中提取纯净镭的过程中，发明了一种技术，并创造了一种制造工艺。

自从镭的治疗功效为人了解以来，人们便到处寻找放射性矿物。许多国家制定了开采计划，此风在比利时和美国尤甚。但是，这些工厂的工程师只有了解提取纯净镭的工艺秘密才能生产这种“奇妙的金属。”

一个星期日的早上，邮差送来一封美国来信。皮埃尔仔细阅读过后，把信重新叠好，放在桌子上。这位科学家与妻子谈论了其中的内容。

“我们必须稍稍谈一下我们的镭，”他口吻平静地说，“这个工业会有很大的发展，这一点现在已经确信无疑了。最近对恶性肿瘤的治疗已经收到成效，不出几年，整个世界都需要镭。刚才收到的这封信是美国布法罗寄来的，这些美国技术人员希望制取镭，要求我们提供信息。”

“那有什么呢？”玛丽对这个话题不感兴趣。

“是这样的，我们面临着两种选择。一种是毫无保留地公布研究结果，其中也包括提纯工艺……”

玛丽不经意地做了个表示赞成的手势，喃喃道：

“当然该这样。”

“另一种选择呢，”皮埃尔接着说，“就是坚持对镭的‘发明’权益。如果做出这种选择，就需要在公布加工沥青铀矿的详细资料前，取得这种技术的专利，以便保证我们在全世界制镭工业中的权益。”

他以客观态度说明他们目前的形势。他说出“专利”和“保证我们的权益”这两个不大熟悉的字眼时，口吻中本能地带着一丝难以察觉的轻蔑。

玛丽思索片刻后说：

“不可能。这是违反科学精神的。”

皮埃尔紧张的神色舒缓了。为了对得起良心，他继续谈论道：

“我也是这看法……不过，我不想轻率做出这个决定。我们的生活十分艰苦，未来也没有改善的前景。我们有一个女儿，也许还会再生育孩子。这个专利对于孩子们和我们将意味着大量的金钱，那将是一笔财富，肯定能让我们过舒服日子，可以从此不再艰苦度日……”

他轻轻笑了一声，提到他唯一不忍放弃的东西：

“我们还能得到一个好实验室。”

玛丽的眼神变得坚定起来。她冷静思考着谋求物质补偿的想法，但立刻拒绝了。

“物理学家从来要原原本本发表自己的研究过程。如果我们的发现具有商业前景，那也纯属偶然，我们千万不能从中牟取利益。再说，镭要用于治疗疾病……我不可能借此牟利。”

她并不想努力说服丈夫。她猜想丈夫仅仅出于谨慎才谈论专利的事情。她口吻非常坚定，表示的正是两人共同的感情，那是科学家应有的正确观念。

沉默片刻后，皮埃尔重复说出玛丽那句话：

“不可能。这是违反科学精神的。”

他感到内心平静了，补充了一句话，仿佛为一个无关紧要的问题做出结论：

“今晚我给这些美国工程师写封回信，把他们要的信息告诉他们。”

二十年后，玛丽写道：

皮埃尔·居里取得我的同意后，做出了决定。我们不能从自己的发现中获益。我们不申请专利，而且毫无保留地公布了我们的研究结果，也包括制取镭的工艺。另外，我们向感兴趣的人们提供了他们所需的全部信息。这对制镭工业是大有益处的，他们可以在法国和其他国家自由发展，向科学家和医生供应所需产品。迄今为止，制镭工业所用的提取方法，仍然是我们提供的，几乎没有做出什么修改。

作为纪念品，“布法罗自然科学学会”赠送我一本美国制镭工业发展的出版物，里面附有皮埃尔·居里在一九〇二年到一九〇三年间完整回答美国工程师问题的回信复印件。

那个星期日，他们在短暂交谈之后仅仅一刻钟，皮埃尔和玛丽便骑上自己心爱的自行车，穿过让提利的大门，快速蹬着车子，驶向克拉玛特的树林。

他们在贫穷和富有之间做出了最终选择。那天晚上，他们回到家的时候疲惫不堪，怀中抱着从田野中采摘的两束野花。

————————————————————

(1) 七十五万金法郎：合十五万美元。