玛丽亚.斯克沃多夫斯卡-居礼(Maria Skłodowska-Curie,1867-1934),看姓氏不难联想到,她就是我们所熟知的居礼夫人。她开创了放射性理论,发明分离放射性同位素技术,以及发现两种新元素,是第一位获得诺贝尔奖的女性,也是首位获得两座奖项的学者,在科学上的贡献对後世影响深远。
艰难困苦的童年
玛丽生於波兰华沙的书香世家,排行老么,家中有布朗斯拉娃(二姐)与索菲亚(大姐)两位姊姊。父亲是一名中学老师兼理事,母亲原为一名校长,祖父亦是位受人尊敬的数学与物理教师。
当时的波兰已被俄罗斯帝国占领,在沙皇的统治下,波兰人民的生活处处受限,也影响了玛丽一家的命运。玛丽的父亲因浓烈爱国精神而被俄国上司打压,校方撤除了他的理事一职,并将他们全家赶出宿舍;加上双亲的家庭参与波兰独立民族起义,家中又遭遇投资失利,经济顿时陷入困境。
随後玛丽一家搬进廉价的住所,父亲为贴补家用便招收了多名寄宿生,平时除供应食宿外,从学校下班後还替他们补习来赚取更多收入。生活看似渐渐好转,但遗憾的是,短短三年内玛丽的大姐及母亲皆因病去世。
因性别在求学路上受阻
天资聪颖的玛丽亚自幼就是个相当用功的学生,尤其在数理方面更是表现亮眼;在她 15 岁那年,便以第一名的成绩从女子文理学校毕业。
然而,因当时波兰的正规高等院校拒收女性学生,波兰女子若想继续接受正规的大学教育,唯一一条路就是出国留学,但这对玛丽家中的经济条件而言,是笔相当大的开销且难以负担。
成绩同样优异的二姐曾想过前往巴黎学医,梦想成为一名悬壶济世的医师,但碍於家中经济状况迟迟无法如愿。玛丽想帮姐姐尽早完成学业,决定先当家教来资助其学费,两人也约定,待毕业後再协助玛丽出国求学。在玛丽的支持下,二姐终於得以前往巴黎一圆医师梦。
尔後的几年,玛丽一面做着家教工作,一面自学,期间阅读了大量化学相关书籍,也是在这时获得了第一份实验室工作机会,这消息对她相当振奋;尽管实验室设备简陋,但能把在书中读到的知识亲手实作就已心满意足,此经历也影响了她未来将走上科学研究这条路。晚年玛丽回忆起这段的时光:
「就是因为这第一次的实验室工作,使我肯定自己在实验研究上的兴趣。」
突破重重阻碍取得学位
1891 年,24 岁的玛丽在进行实验室工作的同时,也终於踏上留学路,前往巴黎大学修读物理学。刚到巴黎的她人生地不熟,对语言不熟悉外,又因过往在波兰所受的教育无法应付大学课程,初期学业表现远远不及同侪。玛丽便在课业上下足功夫,闲暇时间也都泡在图书馆里,终於皇天不负苦心人,靠着清晰的思维加上勤奋苦读,成绩渐渐有了起色。
1893 年玛丽以第一名的佳绩成功取得了物理学硕士学位,原先是想再取得一个数学学位,但此时她已将留学用的积蓄花光,也就放弃了这份念头。幸运的是,在友人的协助下,华沙当局颁发给玛丽海外优秀留学生「亚历山大奖学金」,使她得以重返巴黎大学继续深造,并在隔年顺利取得第二个硕士学位。值得赞扬的是,在毕业的几年後她将这份奖学金归还给委员会,这举动令人相当震惊,从未有任何一名学子归还过,而玛莉是第一位。
科学界的佳偶——居礼夫妇
学成後,玛丽留在法国并开启了她的科研生涯。当时为了能够顺利进行工作,正寻找着合适的实验室;在同乡物理学家约瑟夫.科瓦尔斯基介绍下,她结识了未来的丈夫,法国青年科学家——皮耶.居礼。对科学满怀热情的两人情投意合,彼此欣赏着对方的个性及才华。
1894 年,玛丽返回波兰生活,原以为能在家乡继续从事喜爱的科研工作,然而波兰的大学仍以性别为由将其拒绝。在皮耶的说服下,玛丽回到巴黎并协助他完成了磁性研究,两人也在同年结为连理。
当时总有人打趣得说:「皮耶最大的发现就是玛丽」。
带领科学迈向新篇章
婚後夫妇俩一面养育女儿,一面做科研。玛丽首要目标就是取得博士学位,她选定了当时刚发现的X射线以及铀射线作为研究主题。後续在研究铀矿时,透过验电器的测量结果,玛丽推断铀矿必定含有其他活性比铀大的物质,於是开启了她寻找其他放射性物质之路。
皮耶对玛丽亚的工作越来越感兴趣,随後也加入了太太的行列。他们用酸液分解研磨过的沥青铀矿,再用化学分析方法分离出沥青矿中可能含有比铀更具放射性的物质。不久後,成功从实验里发现了比铀的活性高 300 倍的新元素。随後居礼夫妇发表了一篇联合署名论文,正式宣布以「钋」(Polonium)命名所发现的新元素,以纪念波兰。
在发现钋之後不久,她从实验中发觉似乎有更强烈的放射性物质,便认定这也许是另一个新元素,这时物理学家亨利.贝克勒也加入了居里夫妇的研究行列。他们终於找出这个放射性比铀大 900 倍的物质,三人将新元素命名为「镭」(radium),拉丁文意为「射线」,也在研究过程中创造出单词「放射性」(radioactivity)。
在当时居礼夫妇联合及单独发表的 32 篇论文中,其中一篇就为:在镭辐射下,病变或肿瘤细胞比健康细胞死得更快。可说是若没有这份的研究成果,就不会有现在用来治疗癌症的放射性疗法了。
得来不易的诺贝尔奖
在一系列研究及发现後,1903 年玛丽终於获得巴黎大学物理博士学位。同年瑞典皇家科学院授予居礼夫妇及亨利.贝克勒诺贝尔物理学奖,起初委员会仅表彰皮耶和贝克勒,不过有位倡导女性科学家权利的委员通报并向上申诉,玛丽亚才能获得提名,成为了首位获得诺贝尔奖的女性。
随着玛丽亚成功从金属中提炼出镭,1911 年瑞典皇家科学院授予她第二座诺贝尔奖(此次为化学奖),以表彰:「发现了镭和钋元素,提炼纯镭并研究了这种引人注目的元素的性质及其化合物」。此次的获奖肯定也使她能够说服法国政府支持并建立镭研究所,该研究所於 1914 年建成,研究领域涉及化学、物理、医学等。
将自己毫无保留地贡献给科学与社会
一战期间玛丽为协助战地外科医生,便在靠近前线的地方设立了战地放射中心。她的身影穿梭在战地医院中,指导着 X 光装置的组装及使用,据估计,超过 100 万受伤士兵受过她的流动式 X 光机治疗。
在战後的岁月里,玛丽亚将时间奉献将所学与经验传授给学生,也包括许多远从世界各地慕名而来的後进学者。在她的指导下,镭研究所培育出了四位诺贝尔奖得主,女儿伊伦.约里奥-居礼及女婿弗雷德里克.约里奥-居礼也在其中。
1934 年,玛丽亚因再生不良性贫血逝世於疗养院,後世普遍认为是因长时间暴露於辐射中而造成的,当时科学上并未了解到游离辐射会对人体产生危害,也未开发任何防护措施。玛丽亚的生活处处充满放射性物质,几十年间患上了多种慢性疾病,然而一直到去世,她从未意识到这会危及自己的健康甚至是生命。
玛丽亚.斯克沃多夫斯卡-居礼一生不慕名利,奔波於科学研究、教育学子,将毕生毫无保留地贡献给科学与社会。直到今日,世人仍持续赞赏她的付出与贡献,纪念这位伟大的科学家。
参考资料:
- 维基百科—玛丽.居礼
- 科学名人堂—居礼夫人
- 居礼夫人:大家都听过的科学家,与她充满波折的人生和感情路
- 科技大观园—开启辐射医学大门的居礼夫人
- 杰出的科学贡献与多舛波折的人生:玛丽.居礼诞辰|科学史上的今天:11/7