与居里夫人同时代，却鲜为人知的女性科学家的故事
原文以Atomic women为标题
发布在2018年3月22日的《自然-化学》上
原文作者：Michelle Francl，美国布林茅尔学院化学系教授，梵蒂冈天文台学者
Michelle Francl认为在谈论女性对科学的贡献时，不能止于名气最大的那一位。
1938年3月的一天，物理学家Hans Bethe（汉斯·贝特）在华盛顿特区参见完一场关于恒星能量和核过程的会议后，登上了返回康奈尔的火车。及至下车时，他勾勒出了一个令他日后荣获诺贝尔奖的想法。这样的传奇总是让我想起科学史上那激荡人心的几十年：量子力学和高能物理在那个时代诞生，他们的开创者也被人铭记。
几个月前，化学家和作家Ash Jogalekar（@ curiouswavefn）在推特上发了一张那次会议的照片（图 1），并列出了出席的一些著名（男性）科学家，但补充说：“不知道这位孤零零的女性物理学家是谁？”网友猜了好几个人，从爱因斯坦的夫人到Lise Meitner；当然，还有居里夫人（玛丽·居里），但1938年的时候，她已经逝世四年；斯人已去，世间犹存！
图1：1938年在乔治华盛顿大学举办的第四届理论物理学年会留影。前排左二为天体物理学家Carol Jane Anger Rieke。
乔治华盛顿大学
居里夫人不仅仅是女科学家的代表，也是许多人唯一能叫得出名字的女科学家。2014年，地质学家Cynthia Burek和Bettie Higgs就公众对女科学家群体的认知开展了一项初步调查，结果表明根本不存在什么公众对女科学家群体的认知。只有居里夫人。当被要求在五分钟内列出十位女科学家的名字时，将近五分之一的受访者一个都列不出来。那么能列出来的呢？其中四分之三提到了居里夫人，这里面许多人只知道居里夫人。仅有1.2%的人能说出十位女科学家，包括健在的和已故的。（你也可以拿一张纸试着写写看，不能问同事，不能列举同事、合作者或家庭成员，也不能使用谷歌）。
为什么居里夫人的光芒盖过了其他女科学家？她两度获得诺贝尔奖，而且是两种不同学科奖项——化学奖和物理学奖，她当然是独一无二的。（Fred Sanger两次获得诺贝尔化学奖，John Bardeen两次获得诺贝尔物理学奖。）但是Burek和Higgs推测，她至高无上的声誉可能和她所遭遇的人生悲剧有关：为了科学而在阁楼中忍饥挨饿，丈夫兼合作者皮埃尔在马车事故中死亡，她自己从事的研究慢慢夺走了她的生命。亦或是深入探寻原子内部运作所固有的危险和神秘使得我们对她念念不忘。
需要指出的是，将一种职业简化至几个标志性人物并不只是女科学家会遇到的一个问题。有些调查要求非科学家的受访者说出几个科学家的名字，最后一般只能得到一个很短的名单，其中包括爱因斯坦、达尔文、牛顿，当然还有居里夫人。即使是科学家也基本上列不出多少人，得到的名单和上面这张也差不多。
2014年在伦敦皇家学会举行的关于科学界女性的大会上，与会者列出的前三名科学家分别是爱因斯坦、达尔文和居里夫人，前十名中没有其他女性，而且只有另外一名化学家（巴斯德）。我认为这种现状对女性科学家来说是极有问题的，因为与她们的男性同事相比，她们在职业生涯中更容易被忽视或被低估。居里夫人的影响如影随形环绕在我们身边，在每一张关于科学界著名女性的海报上几乎都能见到她，却也因此模糊了我们对其他科学女性的认知。
如果我们将眼光从居里夫人身上挪开，仔细看看科学界其他的女性，很显然，她并不是那些年工作在核化学和原子物理学领域的唯一女性。翻看一下那个时代的照片，你可以看到Niels Bohr（尼尔斯·玻尔）、Werner Heisenberg（维尔纳·海森堡）和Wolfgang Pauli（沃尔夫冈·泡利）在进行深入交谈，也能看到Erwin Schrödinger（埃尔温·薛定谔）手拿粉笔靠着黑板。但是在为James Franck（詹姆斯·弗兰克）举行的派对上（图 2），坐在爱因斯坦两边的女性是谁呢？
1937年在玻尔研究所举行的哥本哈根会议上，给泡利倒咖啡的女性又是谁呢？Bethe和爱因斯坦均出席了开篇所提的那场1938年的会议，但是会议照片中（图 1）那位唯一的女性如果不是居里夫人或爱因斯坦夫人，那她到底是谁呢？碰巧的是，她是我所研究的计算化学领域的一位奠基性人物，一位我在此之前也并不了解的人物。这些女性是谁？她们为我们了解原子做出了什么贡献？
图2：1921拍摄于为James Franck（坐在沙发中间）举行的派对上，当时他就要从柏林的威廉皇帝研究所搬到哥廷根大学。分子光谱学家Hertha Sponer（最左）正在和Ingrid Franck聊天。坐在沙发右手边的是Lise Meitner（威廉皇帝研究所物理部主任）。
Emilio Segrè Visual Archives, Aristid V. Grosse Collection（美国物理联合会）
图 2的照片拍摄于1921年的柏林，坐在爱因斯坦左边的是Hertha Sponer博士，她正与瑞典钢琴家Ingrid Franck（James Franck的妻子）聊天，而Lise Meitner则在一旁倾听（Meitner比俄歇早一年发现俄歇效应）。Sponer是一名分子光谱学家，在哥廷根大学师从Peter Debye，当时刚刚获得博士学位，正与Franck共事。
起初，哥廷根大学的一些教师反对任命Sponer为有权在大学授课的编外讲师。Franck后来谈及此事时说，那些人的反对让人想起David Hilbert第一次为Emmy Noether在哥廷根争取一个正式职位时的情形，David Hilbert失败了，但Franck成功了，Sponer最终获得了教职。1926年，她在伯克利待了一年，在那里，她和Raymond Birge开发了一种使用Birge-Sponer绘图法来确定离解能的方法。虽然Sponer不是犹太人，但在1934年纳粹上台后仍被解雇了。之后，她被杜克大学聘为物理学正教授，在那里度过了她剩下的30多年职业生涯。
话归正题，为泡利倒咖啡的是Hilde Levi博士。通过其它的照片，我们还可以看到在1934年的哥本哈根会议上（图 3），她为与会的男性科学家准备午餐，在1936年的会议里她依然做着这些事情。1934年，她在柏林取得博士学位后，直接就来到了哥本哈根。因为担心当时德国的政治气候，她联系了国际大学妇女联合会，联合会的人给了她天文学家Julie Winter Hansen的联系方式，后者将她的材料交给了玻尔研究所。她很快就获得了一个职位，给刚被Bohr聘用的Franck做助理。
1937年，她与研究所的另一位化学家George de Hevesy在《自然》上发表了一篇论文，描述了他们合成的一种新放射性核素，另外她还开发了中子活化分析的基本方法。Levi曾和Bethe订婚，但是Bethe的母亲不断施压要求其娶一个能够放弃自己事业而以夫为重的女人为妻，他也多次告诉Levi：物理学“不是女人的职业”，最终二人未能走向婚礼圣坛（注：Bethe在婚礼前几天取消了婚约）。
1943年9月，Levi乘渡船穿过海峡到达瑞典，逃离了哥本哈根。战争结束后，她回到哥本哈根，创立了欧洲第一个碳定年实验室。（Hevesy 做过一件举世闻名的事，他为了不让纳粹染指Franck和Bohr的诺贝尔奖奖牌，用王水把它们溶解了。1943年，Hevesy 因发展了放射性示踪剂而获得诺贝尔化学奖。）
图3：这是1934年在玻尔研究所举行的哥本哈根会议上拍摄的照片，物理学家Hilde Levi（站立，右）正为与会的男性科学家提供午餐。
Paul Ehrenfest Jr拍摄，照片提供：Emilio Segrè Visual Archives, Weisskopf Collection（美国物理学会）
图 1照片中的女性被确认是“Rieke夫人”，即Carol Jane Anger Rieke博士——一位研究恒星紫外辐射的天体物理学家。她追随第一位获得天文学博士学位的女性Cecilia Payne的脚步，在1932年25岁时从拉德克利夫学院（当时为哈佛的女子学院）获得博士学位，引得一份报纸以“测量星光的女孩”（Girl Measures Light from Stars）为头条进行了报道。随后她与物理学家Foster Rieke结婚，婚后跟随丈夫来到芝加哥大学，并成了物理学家Robert Mulliken的博士后，研究领域从天体物理学转至理论化学。
当她的丈夫换到普渡大学工作后，她继续与Mulliken合作，得出了斯莱特型原子轨道的重叠积分的数值计算公式和表格。这个时候，她已经是几个幼儿的母亲了。她的故事让我想起了晶体学家Kathleen Lonsdale，她博士未毕业就离开Bragg的实验室，跟随她的科学家丈夫前往利兹大学，但她在休产假的时候计算出了六氯苯的结构。Rieke和Mulliken的工作拓展了薛定谔波动方程在化学中的应用范围。
我自己的计算化学研究不仅主要脱胎于Mulliken的工作，而且我至少在两段代码中使用了Rieke推导的公式。Mulliken荣获1966年的诺贝尔物理学奖，在某种程度上和这项工作有关；在他的诺贝尔演讲中，他提到了Rieke的工作。
Sponer、Levi和Rieke都在原子物理学和化学中作出了重要的发现，然而她们本人基本无人知晓。现在是时候打破我们对居里夫人的迷恋了。下次在这些老旧的会议照片中看到一位女性时，请不要错把她当作居里夫人，还请仔细查阅一番，看看她取得了哪些成就。
女性做物理和化学研究不是什么现代创新，她们的价值还未被完全证明，但她们一直是科研共同体的一分子，尽管她们不得不花一些时间来为泡利倒咖啡而不是加入谈话。我是居里夫人的忠实粉丝，但我认为现在是时候让她歇一歇了，展现女性科学家的时候，应该让其他人也能获得应有的一席之地。
如果你想要认识更多的女性科学家，那么请注意，在你阅读这篇文章的五分钟里，我已经列出了除居里夫人之外的十位女科学家：Meitner、Burek、Higgs、Sponer、Noether、Levi、Hansen、Rieke、Payne和Lonsdale。如果你算上我，就有十一个了。（第二任爱因斯坦夫人不算，她不是物理学家，而且在1938年照片拍摄之前就去世了）。ⓝ
Nature|doi:10.1038/s41557-018-0038-3
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