杜祥琬院士：紀念吳健雄誕辰110週年，她的科學人生給我三點啓示
文 ｜ 杜祥琬（中國工程院院士、中國工程院原副院長）
吳健雄先生是值得大寫的物理學家，她是一位純粹的科學家。
2022年恰是聯合國確定的“基礎科學促進可持續發展國際年”，在這個時候我們緬懷吳健雄先生，對推動基礎科學和可持續發展具有很實際的意義。
吳健雄 東南大學吳健雄學院供圖
吳健雄是蘇州太倉瀏河鎮人，她生在一個知識分子的家庭。祖父是前清秀才，父親吳仲裔創辦了“明德女子職業學校”。父親思想開明，是吳健雄幼年成長的引導者，他興趣廣泛，不僅會自己裝收音機，而且給吳健雄講科學家的故事，引導她對科學的興趣。
吳健雄在明德學校上小學，接着在蘇州第二女子師範學院上了六年中學，通過《新青年》雜誌，開始接觸新思想，特別是胡適改造舊中國的理念，可以說，早年的吳健雄受到了家庭的啓蒙和正規的初等與中等教育。
進入高等學校的吳健雄，先上了一年上海中國公學，她優秀的學習成績，得到校長鬍適的賞識。1930年進入南京中央大學（現東南大學），在認真嚴肅地學習數學、物理的同時，對文史藝術也產生了興趣。1934年畢業，她在浙大做了一年助教。
1936年7月吳健雄赴美學習和工作，開啓了作爲實驗物理學家的新徵程。她首先在加州大學伯克利分校做學位，師從物理學巨頭勞倫斯和賽格瑞，研究鈾核裂變的產物，經常工作到半夜、凌晨。
1940年她獲博士學位，論文發表在《物理評論》上。接着做了兩年博士後，研究核裂變和放射性同位素。
1942年5月30日，吳健雄與袁家騮結婚。
此後，吳健雄曾在普林斯頓大學任教，並於1944年成爲哥倫比亞大學的資深科學家。她的工作受到美國曼哈頓計劃（原子彈突破）技術負責人奧本海默的賞識，儘管她還是一個外籍人士，卻請她參加了該計劃的濃縮鈾製造和中子核反應截面的工作。對曼哈頓計劃作出了相當大的貢獻。
1945年7月16日美國第一顆原子彈爆炸成功。這成爲吳健雄的心中之痛。
後來她也繼續追問這個問題：“人類真的會愚昧地自我毀滅嗎？不，不會的，我對人類有信心，我相信有一天我們都會和平地共處。”
戰後，吳健雄在哥倫比亞大學做β衰變領域的研究，連續作出多項世界一流的工作，成了衰變領域的權威專家，並在哥大物理系講授原子核物理課程，要求學生做實驗必須追求完美。
1956年物理科學上的一件大事，是楊振寧和李政道提出了“弱相互作用下的宇稱不守恆”的理論設想，吳健雄立刻看出了這一問題的重要性，並即刻着手準備進行檢驗這個理論的實驗工作。
她以深厚的物理學功底，嫺熟的實驗技能及堅韌不拔的意志，攻克了一道道難關，1957年1月這一相關實驗論文寄到《物理評論》雜誌，證實了宇稱不守恆的成立。
這一年，楊振寧和李政道以他們的理論成就，榮獲諾貝爾物理學獎。但瑞典皇家科學院的諾獎委員會沒有把諾獎同時頒給吳健雄。
許多大科學家對此表示失望和不滿。吳健雄本人對此從未公開表露過意見。
不過，1989年她在一封信中寫道：“我的一生全然投身於弱相互作用方面的研究，也樂在其中。儘管我從來沒有爲得獎去做研究工作，但是，當我的工作因某種原因而被人忽視，依然是深深地傷害了我。”
1958年1月費曼和葛爾曼提出了“向量流守恆”的觀念，經過幾年的努力，1962年吳健雄和合作者實驗證實了這個守恆定律是正確的。這個實驗也爲高能物理實驗得到兩種中微子的說法，提供了有力的佐證。
20世紀60—70年代，吳健雄進行了一系列“奇特原子”壽命的測量，所謂“奇特原子”，是指荷負電的輕子或強子取代軌道上一個電子所形成的原子，由於這些輕子或強子的質量都比電子大，它和原子核的各種相互作用決定了這種原子的壽命很短，吳健雄測得的壽命量級是百億分之一秒。
寫到這裡，不禁使我想插進來一個故事，即1964年，我從蘇聯莫斯科工程物理學院畢業時，畢業論文的題目是“反質子原子壽命的計算”，這種“反質子原子”就是一種“奇特原子”。
論文中考慮了決定這種原子壽命的各種過程，結論是：反質子原子的壽命主要是由被俘獲到原子殼層上的反質子被核直接吸收所決定。反質子是一種較重的奇特粒子，所以計算得到的壽命比吳先生測得的還要短，是合理的。我現在才意識到，當時導師給我定的這個論文題目還是挺前沿的。
吳健雄1973年當選美國物理學會副會長，1975年任會長，是該學會的第一位女性會長。她的成就使她獲得諸多獎項，如成爲以色列沃爾夫獎的第一位獲獎者。
1975年她獲美國最高科學榮譽——國家科學勳章。1990年紫金山天文臺將2752號小行星命名爲“吳健雄星”。1994年她當選中國科學院首批外籍院士。
吳健雄有深深的中國情結。她赴美后，由於戰亂、中美關係和國內政治運動等原因，她長期未能回國，但她一直保持着中國的生活習慣、衣着、愛好，常常不由自主說起中國話來，內心保有對祖國深深的眷戀。
後來，條件允許時，吳健雄夫婦終於回到他們魂牽夢繞的祖國大陸，在北京受到周總理等領導人的接見；在故鄉看望了親朋好友，成立了紀念父親的基金，使父親創辦的明德學校越辦越好。她還多次回國訪問講學，關心祖國的科學和教育事業，在母校東南大學設立了吳健雄、袁家騮獎，獎勵年輕有爲的教師，在東南大學設立了“吳健雄實驗室”。
吳健雄在中國乃至國際科學界享有盛譽，被稱爲“世界最頂尖女性實驗物理學家”“核子物理的女皇”“中國的居里夫人”“物理研究的第一夫人”等。
回顧吳健雄的一生，重要的現實意義在於，讓人們從她的成長中思考：科技人才是怎樣成長的？大師是怎樣煉成的？
以下三個因素可能是重要的：
1、幼年受到的啓蒙和正規的初等與中等教育，使吳健雄打好了做人和求知的基礎。
社會上的人不可能都出身於吳健雄那樣的書香門第，各種出身的人中都有人才的苗子，社會要爲他們的幼年和青少年提供受教育的機會，爲人才的逐步脫穎而出提供必要的流動性。
2、進入科技界，有良好學術氛圍，有能專心從事科研的寧靜的環境。
接受高等教育、做學位、博士後是吳健雄成長的重要階段，使她進入了高水平的研究領域。自身研究能力的提高和引人注目的成就，使她參加了世界最有挑戰性的研究計劃，及時察覺最前沿的科學問題，在寧靜的環境氛圍中，傾全力發揮智慧制定和實施實驗方案，專心致志，得到高水平的研究結果。在爲人類科學前沿作出貢獻的同時，樹立了自己的學術聲譽。從人才成長爲大師，得到了國際科技界的認可和高度評價。
3、認真勤奮、百折不撓、自強不息的科學精神，是最重要的主觀因素。
儘管天資聰慧，但吳健雄在每項研究中都極爲勤奮，在工作中充滿科學激情，不告一段落不肯罷休，經常幹到半夜、甚至凌晨，靠着堅韌不拔的意志攻克一道道難關。
她實驗工作的特點是精確而細微的研究風格和永不疲倦的求索精神。當有人對她的工作提出質疑時，她以嚴謹的論證捍衛了實驗結果的正確性。正是不平凡的努力，成就了不平凡的吳健雄。
我們要推動基礎科學的發展，政策是重要的。近年來，我國已出臺了一系列加強基礎研究的政策，包括增加經費投入等。更爲根本的則是人才問題。
引進人才固然重要，更爲重要的是自己能夠培養人才，培育大師。也許吳健雄的科學人生，能夠給我們一些啓示，爲錢學森之問提供答案：進一步改革我國的教育、改善學術環境、倡導科學精神。
編輯 | 李芸
排版 | 志海
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來源：中國科學報
編輯：牧羊
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