校友王明贞， 中国物理学的女性拓荒者
写在前面的话：
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理工女故事 | 王明贞：中国物理学的女性拓荒者
理工女
文 / 郑利昕
五年前，我在中科大念书，每天穿过石榴园、眼镜湖、也西湖，匆匆路过钱临照、郭永怀、严济慈等一大批大师的雕塑。在舞台上，在镜头下，在教学楼悬挂的海报里，人们反复讲述着这些中国科学先驱们严谨的治学理念、坚韧的科研精神，以及拳拳爱国之情。然而罕有人知的是，二十世纪上半叶，有一批同样优秀的中国女性，在各个尖端科研领域展现着惊人的才华；在百废待兴的中国高等教育领域，她们做出了不可磨灭的贡献。
我相信，通过讲述她们的人生故事，我们得以从一个独特的角度重温家国动荡的历史；通过感受她们昨日的彷徨、奋斗和喜悲，可以帮助我们照见今日的道路。
今天讲述的，是统计物理学家王明贞的故事。
王明贞于1906年出生于苏州，先后就读于金陵女子大学和燕京大学。她从密歇根大学获得物理学博士学位，曾在MIT辐射实验室从事雷达研发，是清华大学有史以来第一位女教授。她在玻尔兹曼方程、布朗运动、噪音理论等领域均有突出贡献；她于1945年发表的论文，至今仍不时被同行引用。
自强的祖母
王明贞的故事，要从她的祖母谢长达说起，那可是一位了不起的人物。1901年，谢长达率先在苏州发起成立妇女放足会，带头引导妇女放开双脚的束缚。1906年，她创办了振华女校（后更名为苏州第十中学），取“振兴中华”之义；这个学校后来走出了许多优秀的女性，包括作家杨绛、高能物理学家何泽慧、农学家沈骊英等等。其中，王明贞的表妹何泽慧是中国第一位获得物理学博士学位的女性学者，她曾回忆，自己是直接受到表姐的影响才立志学习物理的；她与丈夫钱三强后来成为中国原子能事业的奠基人。
中国第一位物理学女博士何泽慧
王明贞在她的回忆录《转瞬九十载》里这样写道：“当我10岁的时候，有一次她（祖母）来我家，正好我在为我的一个弟弟穿衣服。她见到后就忿怒地向我继母说：‘明贞这时应当去学校念书，你怎么把她留在家里当婢女使唤?’”从此明贞开始在振华女中附小读书。也许就是这样一个自立自强的祖母，深深地影响了王明贞的性格，让她在之后的漫漫人生中，有了一股从不服输的劲儿。
始终全A的优等生
在举家搬到上海后，王明贞进入晏摩氏女中（后更名为北郊中学）就读，这是一所美国人创办的女子教会学校，老师们在课堂上用英文授课。在晏摩氏，王明贞如鱼得水，从进校开始，三年来每门课每学期都得了A；她还在毕业演出中担任女主角，在年刊编撰时被推选为总编辑。然而在这个宗教氛围浓厚的中学，明贞始终拒绝成为一个基督教徒，即使校长赛里女士流着泪请求她信教，明贞也只是对校长说：“我明明不信，不能向你扯谎。”
1926年，王明贞进入大学。此时她已十九岁，已是当时女性默认的婚嫁年龄；理所当然地，父亲和继母不太赞成她继续念书，而是给她安排了一门亲事。幸好对方不急着结婚，更巧的是，王明贞的姐姐王淑贞恰好从美国回来了。
这个姐姐王淑贞是个年轻的妇产科医生，刚刚留学归来。因从小眼见母亲因产褥热去世，继母也在第一次生孩子时差点丧命，她便立下了学医的志愿。1918年，十九岁的王淑贞考取了庚款奖学金赴美留学，先后在巴尔的摩高氏女子大学（Goucher College）、芝加哥大学、约翰·霍普金斯大学学习，获得了医学博士学位，并任约翰·霍普金斯大学医学院妇产科医生。1926年，怀着报效祖国的强烈愿望，王淑贞离开美国，就职于上海西门妇孺医院，创办了该院妇科。西门妇孺医院后来并入了复旦大学，改名为复旦大学附属妇产科医院，因其红色的屋顶，一百多年来被人们亲切的称为“红房子医院”。
刚刚回到祖国的淑贞，深深的明白教育对女性的重要性。她向为难的明贞保证：“我会全力帮助你实现你的愿望。”妹妹明贞禁不住流下了感激的眼泪。在姐姐的资助下，她报考了南京金陵女子大学，并以优异成绩入学。
金陵女大：厚生
1915年，在光绪皇帝准许女性接受教育之后的第八年，金陵女子大学成立了，这是一所美国基督教会背景的大学。第一届新生开学典礼上，总共只有六个教师和十一个学生。
二十世纪二十年代，民国政府收回办学自主权，要求所有中国高等学府的校长必须由中国人担任。研究昆虫学的吴贻芳刚刚在密歇根大学取得博士学位；作为金陵女大的杰出校友，她被直接任命为金陵女大的校长，也成为中国第一位女性大学校长。吴贻芳在这个位置上工作了二十三年，为了教育，她终生未婚。后来，新中国院系调整，金女大被并入南京师范大学，吴贻芳转任江苏省教育厅厅长。
1928年，在金女大就职典礼上，吴贻芳确定了金陵女大的办学宗旨：“造就女界领袖，为社会之用；培养人才，从事于中国的各种工作”。金陵女大的校训为“厚生”，出自圣经，吴贻芳曾解释其内涵：“人生的目的，不是为了自己活着，而是要用自己的智慧和能力来帮助他人和社会，这样不但有利于别人，自己的生命也因之而更为丰满。”
金陵女大校长吴贻芳
吴贻芳培养出的金陵女大毕业生，被誉为“九百九十九朵玫瑰”，活跃在新中国的各个学科领域。1943年，美国史密斯女校邀请吴贻芳作为毕业典礼演讲嘉宾，并授予她荣誉法学博士的学位。1945年，吴贻芳出席联合国成立大会，成为在《联合国宪章》上签字的第一位女性。1979年，密歇根大学授予吴贻芳教育杰出贡献奖。
坎坷的求学之路
和中学时一样，王明贞在金陵女大成绩优异，经常帮助同学解答疑问，还提前选修高年级课程。然而，在大学二年级下学期期末，王明贞惊讶地发现，她的物理课居然得了一个B。原来，这是一门大学三年级的物理课程，作为班上唯一的一个大二学生，她被老师理所当然地认为不够出色。一气之下，王明贞转去了同样是教会学校的燕京大学，进入物理系三年级学习。
1929年夏天，哥哥王守竞从美国学成回国，资助了王明贞最后一年的大学费用。
在《早期中国物理学史发展之回忆》中，吴大猷对王守竞的评价非常高：“他是一个绝顶聪明的人。”“量子力学一发展出来，他就坐上了头一列火车。”1926年，薛定谔写下了著名的薛定谔方程；旋即，在原子分子光谱、介电常数、磁化率和化学键等各种问题上，接连涌现出了一大批研究成果。这一时期被称为理论物理的狂欢期，然而这狂欢的地点却主要是在欧洲；美国当时的理论物理还相当薄弱，大家都在拼命学习欧洲的研究成果。在哥伦比亚大学读博期间，王守竞和几位志同道合的朋友们成立了一个理论物理自学小组，在完全没有导师指导的情况下，他们每周末聚会，轮流报告新近阅读的文献，展开讨论。正是得益于自学小组的讨论，王守竞用试探波函数的方法，用量子力学求解了氢分子问题，这项工作也成为了他的博士毕业论文。王守竞的论文是哥伦比亚大学物理系第一篇纯理论的博士论文，他也由此成为了中国第一位在世界上享有声誉的理论物理学家。
归国后，王守竞就职于北大物理系。抗战爆发后，“基于他自己内心的压力，觉得必须为国家做点实际的事情”（吴大猷语），王守竞转入实业领域，创办中央机械厂。战时汽油极度匮乏，中央机器厂竟能改造汽车发动机，使其几乎能用一切可以烧的东西跑起来，桐油、煤炭、煤油等等。王守竞有一句名言：“只要给我一个合适的价钱，我什么都能做”。
1930年，明贞从燕京大学顺利毕业。大概是看到了哥哥姐姐的出色表率，她也希望出国留学，然而难题却不少。首先，明贞需要解决婚约问题，她向父亲和继母写信，提出了解除婚约的想法；虽然父亲火冒三丈地以断绝关系相威胁，但在姐姐的共同劝服下，父亲勉强同意了。
然后，她需要申请学校。那时候要想出国留学有两条路可走：考取庚款，或者自己申请。由于当时负责物理学庚款出题的老师大多来自清华大学，考取的学生也多是清华毕业生，作为燕大学生的明贞感到不太有底气考取庚款，于是选择了第二条路。她写信给密歇根大学，申请博士项目。
密歇根大学很快回信给了她四年的全额奖学金，只是赴美的路费需要自己出。明贞又为难起来了：“向继母要，她是肯定不会给的。向我哥哥或姐姐要，他们倒是会给我的，但是为了进大学,我已经欠他们太多了，这次实在开不出口。我想工作几年积够路费再去申请，所以就写信到密歇根大学回绝了奖学金，推脱说由于母亲生病而不能去。”
谁知道，这一拖就是八年。明贞在燕大一边做助教、一边读研究生，两年后取得了物理硕士的学位。1932年，在金陵女大校长吴贻芳的邀请下，明贞来到金陵女大教授数学和物理。一边还准备着庚款考试。
1937年，王明贞已在金陵女大教书五年了。在此期间，她积极准备，参加了两次英庚款和一次美庚款考试，并在最后一次的英庚款考试中取得了第一名的极好成绩。然而，据王明贞回忆录中记载，当时由于命题小组主任吴有训的一句话，“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。”她又一次与机会失之交臂。
又一次多亏了吴贻芳。当她得知明贞困境的时候，立即给密歇根大学写了一封强有力的推荐信，明贞终于顺利拿到了密歇根的四年的全额奖学金。
1938年夏天，明贞启程前往美国。
密歇根大学：一年完成博士研究
现今的年轻人对“密歇根大学“这个名字都已十分熟悉了，它是美国一所历史悠久的著名公立大学。然而罕有人知的是，早在二十世纪上半叶，密歇根大学就和中国女性有着深厚的渊源。中国最早的博士石美玉女士和康爱德女士都是1896年毕业于密歇根大学。获得医学博士学位后，她们回国创办了中国最早的一批妇幼医院。二十世纪初，中国使用庚子赔款派遣留学生出洋时，美国首批五所接收中国留学生的学校就包括密歇根大学。1917年，密歇根大学建立了巴伯尔东方女性奖学金（Barbour Scholarships for Oriental Women），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。
1940年秋季，在念完两年的必修课之后，王明贞选择了乌伦贝克（G. E. Uhlenbeck）教授作为博士论文的导师，研究玻尔兹曼方程的解。在一周见面一次、讨论指导进行了快一年之后，1941年晚春的一天，乌伦贝克教授突然告诉明贞：”你做的工作已够得上一篇博士论文，以后只要把它写出来。”明贞喜出望外。于是，在接下来的时间里，明贞开始和乌伦贝克教授进行一些额外的关于统计物理基础的研究，直到四年期满，拿到博士学位。
值得一提的是，在明贞来到密歇根大学的次年，同样从燕京大学毕业的女学生王承书也来到了密大，进入物理系学习。大概是出于对明贞的极好印象，乌伦贝克教授招收了王承书，研究方向是稀薄气体中声的传播和气体中的输运现象。新中国成立后，王承书和同为物理学家的丈夫张文裕一起回到祖国，为中国的核物理和粒子物理研究作出了杰出贡献。
为战争服务：雷达研究与噪音理论
麻省理工大学有一个辐射实验室(MIT Radiation Laboratory "The Rad Lab")，专门研究雷达。早在二战初期的1940年，MIT校长卡尔·康普顿等人就意识到科学研究对于战争的重要性，向罗斯福政府建议成立相关研究室，并很快得到批准。他们将其取名为“辐射实验室”，以给外人造成一种单纯研究核物理的印象——因为在1940年，谁也没有意识到核物理跟战争有什么关系。在辐射实验室的鼎盛时期，有三千五百名员工在那里工作，每个月花销接近四百万美元。实验室设计了近一百种雷达系统，依据其研究成果制造的各种雷达价值十五亿美元，是扭转二战战局的关键因素。
当时明贞博士毕业，需要找工作。在乌伦贝克教授的好友格斯密特（S. Goudsmit）教授的推荐下，经过三个月的审核，明贞来到了国家级保密实验室——辐射实验室工作。在这里，她开始研究噪声理论，前后将近三年。她的成果被载入《麻省理工大学辐射实验室丛书》（MIT Radiation Laboratory Series）第24卷《临界信号》（Threshold Signals）。这套丛书总共28卷，汇集了麻省理工大学辐射实验室在二战的五年间所有的研究成果。
1944年夏天，明贞根据自己的博士论文，与乌伦贝克教授合写了一篇论文 《布朗运动理论研究之二》（On the Theory of the Brownian Motion II），次年发表在《现代物理评论》杂志上。这篇论文总共被引用了一千多次，直至今天还不时被引用。
归国
1946年底，在美国学习生活了八年之后，明贞终于启程回国。这一年，她四十岁。她在物理学术领域的研究活动也基本停止了。
然而生活还在继续。在之后的人生里，明贞与爱人相遇，第二次赴美，在美国当局的阻挠下辗转回国，就任清华大学并成为清华第一位女教授，文革时被投入监狱，等等等等。这些曲折故事，都以冷静而详尽的语言在她的自传文章《转瞬九十载》中记述了下来。
明贞是一个认真尽责的教师。曾在清华大学理论物理教研组担任助教的王诚泰老师回忆说：“王先生备课极为认真，她对每一个公式、每一项系数都要推导和检验，她鼓励学生提问并与他们平等讨论。”王明贞对自己十一年清华从教生涯的评价说：“我是认真备课的，从来没有在课堂上说过一句废话。”
二十世纪八十年代，在厦门举行的统计力学会议曾邀请王明贞，希望她能做大会主旨发言。王明贞委婉地拒绝了邀请：“好久没做研究工作了，就不去了。”
据说有一次，九十多岁的王明贞在校园散步时，发现一名学生正在复习统计力学，她竟然给这个学生答疑了两个多小时，快到下午一点钟，还没有回家吃午饭，急得家人四处找她。
王明贞2010年去世，享年104岁。她的两个弟弟王守武和王守觉都是半导体、微电子专家，中科院院士。
参考文献
王明贞，《转瞬九十载》
王淑贞，“红房子医院”的掌门人，http://www.subaonet.com/cul/2013/0412/1123236.shtml
胡升华，王守竞——中国理论物理之殇，http://blog.sciencenet.cn/blog-980214-727155.html
CCTV，物理学家何泽慧：追忆似水年华，http://news.sina.com.cn/c/2006-04-12/15589600831.shtml
王开林，人各有命：杨荫榆和吴贻芳，http://www.infzm.com/content/83023
中国近代历史上的基督徒教育家（下）: http://www.gospeltimes.cn/news/36026/
Julia Franz, Ginling College and Wu Yi-fang,
http://sophia.smith.edu/blog/smithipedia/international-connections/ginling-college-and-wu-yi-fang/
Lily Xiao Hong Lee, A. D. Stefanowska，中國婦女傳記詞典，P563
蔡恒胜、柳怀祖，《中关村回忆》：留下不同寻常足迹的核物理学家张文裕和王承书夫妇
王守业，谁是中国最早的博士？http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=563591&do=blog&id=627081
王守业，说说美国密歇根大学与中国的那点事，http://blog.sciencenet.cn/blog-563591-636591.html
胡升华，王守竞——中国理论物理之殇（上） http://blog.sciencenet.cn/blog-980214-727155.html
MIT Radiation Laboratory, https://www.ll.mit.edu/about/History/RadLab.html
王明贞：中国的居里夫人，人物周刊2011年第二期
杨晨光，"中国居里夫人"传奇人生——追忆物理学家王明贞，http://www.jyb.cn/high/gjrw/201011/t20101105_397784_4.html
作者简介
郑利昕，安徽合肥人，中科大毕业，美国宾州费城天普大学（Temple University）物理系凝聚态方向博士生