前不久,物理學家楊振寧先生逝世,享年103歲。這一消息引發各界深切緬懷,人們追憶他以“弱相互作用中的宇稱不守恒”理論鑄就的學術豐碑,以及他作為首位華人諾貝爾物理學獎得主的榮光。
而梳理這份成就時,吳健雄的名字不可或缺,她是為該理論奠定實驗基礎的關鍵人物。
1957年楊振寧與李政道獲諾獎,背后是吳健雄的突破性實驗。當時兩人提出“宇稱不守恒”假說,顛覆學界認知,卻需實驗佐證。
作為頂尖實驗物理學家,吳健雄攻堅克難,以精準的β衰變實驗數據,確鑿證實了該理論的正確性。
更為重要的是,她不僅是一位用實驗驗證理論、用實力打破偏見的物理學巨匠,是“東方居里夫人”,也成為無數女性科學家心中的燈塔。
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回看當年的歷史照片,在一群西裝革履的男性之中討論物理實驗,有一位穿著旗袍的優雅女性,目光如炬
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蘇州江南水鄉,飛出雄鷹一般的女性
吳健雄出生于江蘇太倉瀏河鎮的一個書香門第,父親吳仲裔早年畢業于上海南洋公學,是一位思想開明、主張男女平等的新派教育者。
他創辦了“明德女子職業補習學校”,女兒吳健雄就在這里接受啟蒙教育。吳仲裔雖然有很多孩子,但從來沒有因性別輕視吳健雄,反而對她寄予厚望。
那個年代,女子的相夫教子就是最好的人生,但是他決意為女兒取名“健雄”,寓意“積健為雄”,希望她不讓須眉,胸懷壯志,成為真正有作為的人。
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吳健雄母親樊復華 、兄健英 、吳健雄、父親吳仲
吳健雄從小與兄長們一同讀書識字,七歲入學,展現出聰穎好學的天賦。
1923年,吳健雄考入蘇州市第二女子師范學校。女師是當時女子教育的最高學府之一,對女性而言,小學教師已是理想歸宿。
然而,父親卻鼓勵她繼續求學,走出傳統女性的生活軌跡。
“如果沒有父親的鼓勵,現在我可能在中國某地的小學教書。父親教我做人要做‘大我’,而非‘小我’。”吳健雄后來在回憶中動情地說。
1929年,她以優異成績畢業,并獲保送進入南京中央大學數學系。進入大學后,她受西方物理學新思想的吸引,毅然轉入物理系學習。
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在中央大學期間,吳健雄有幸成為胡適的學生。胡適愛才惜才,對這位聰慧的女弟子倍加關懷,鼓勵她胸懷天下、視野開闊。
胡適曾在信中勉勵她:“你是很聰明的人,千萬珍重自愛,將來成就未可限量”,還叮囑她多讀文史、多涉科學,使見解高明、胸襟寬闊。
吳健雄深受恩師啟迪,她常說自己的科研精神源自胡適倡導的“大膽假設,小心求證”的科學方法。
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胡適和吳健雄
1934年,吳健雄以全校第一名成績畢業,受聘為浙江大學物理系助教,不久進入中研院物理研究所工作。
她的才華與能力逐漸顯露,科研成果初露鋒芒。
1936年,在叔父資助下,她赴美國加州大學伯克利分校攻讀博士,正式踏上科學研究的國際舞臺。
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吳健雄從加州大學伯克利分校畢業
期間,她與胡適仍保持書信往來,互相切磋思想。胡適曾感慨道:“我一生到處撒花種子,多數撒在石頭上,唯有一粒落在沃土里,長出了一個吳健雄。”
吳健雄沒有顯赫的家世,她的成長離不開父親的遠見與啟蒙,也離不開胡適的引導與激勵。
一個是教她打破女子規訓,胸懷天下的父親,一個是啟迪她孜孜不倦,在科研上大膽求真的良師,他們共同塑造了吳健雄獨立、理性、勇于探索的科學人格。
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她是東方居里夫人,與奧本海默并肩作戰
2023年,電影《奧本海默》的熱映,讓一位中國女性重新被重新,那就是吳健雄。
她是“曼哈頓計劃”中唯一的華人女科學家,被譽為“原子彈之母”“原子核物理的女王”“東方居里夫人”。
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1936年,吳健雄赴美留學,進入加州大學伯克利分校,師從著名物理學家勞倫斯和塞格瑞。
她在粒子物理與核物理領域嶄露頭角,1940年獲得了博士學位后,先后在史密斯學院、普林斯頓大學任教。
1944年,二戰進入白熱化,美國啟動“曼哈頓計劃”,當時幾乎召集了全球最頂尖的科學家研制原子彈。
吳健雄受勞倫斯和奧本海默之邀,以外籍女科學家的身份參與了這項絕密計劃,成為其中唯一的華人女性。
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她負責的原子核分裂反應的實驗研究,是最核心的工作,攻克了鏈式反應難以持續的技術難題,為原子彈的成功研制作出了重要貢獻。
1945年7月,人類第一顆原子彈試爆成功,當時美國媒體報道:“在一個進行原子撞擊科學研究的實驗室中,一位嬌小的中國女孩,和美國一些最高水準的科學家并肩工作”。
后來,吳健雄繼續留在美國從事物理研究。
1952年,她任哥倫比亞大學副教授,1958年升任教授,成為該校首位華人正教授,后來當選為美國科學院院士。
她的導師塞格瑞曾評價:她的意志力和對工作的投身,使人聯想到居里夫人,但她更加入世、優雅和智慧。
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1956年,楊振寧與李政道提出“弱相互作用中宇稱不守恒”的理論,但由于實驗難度太高遲遲沒有得到驗證。
時間就是科研的生命線,于是他們找到吳健雄,希望她通過實驗來證明這一假設。
當時吳健雄已經和丈夫袁家騮買好回國的船票,但她認為這一個實驗充滿挑戰性,決定退掉船票留下。
檢驗“宇稱守恒”是一項精度極高的實驗,為了使用華盛頓國家標準局的超低溫儀器,吳健雄頻繁地往返紐約和華盛頓和團隊晝夜不分地實驗。
最終在極低溫條件下完成了β衰變實驗,她領導的團隊以精確的數據首次證實了“宇稱不守恒”,震驚物理學界,也將兩位華人年輕人推上了諾獎的舞臺。
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李政道和楊振寧
1957年,楊振寧與李政道獲得諾貝爾物理學獎,海內外華人都為他們感到驕傲。
但是很多世界物理科學家卻在為吳健雄抱不平,如果沒有她的實驗驗證,楊振寧與李政道的理論不過是假設。
一個遺憾并沒有阻礙吳健雄的步伐,1963年她又通過實驗證實了費曼與蓋爾曼的理論預言,1978年獲得沃爾夫獎物理獎,她已不需要諾獎來證明。
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科學不分性別,她用實力打破偏見
誰說女子不如男?
吳健雄說:“科學中少了女性,是對潛在才分一種可怕的浪費。”
她用一生證明:女性不僅能做科學,更能改寫科學的歷史。
1943年,她成為普林斯頓大學首位女性教席;1958年,打破百年傳統,成為首位獲該校榮譽博士的女性;同年,又被評為哥倫比亞大學歷史上第一位物理系女教授。
1975年,又打破美國物理學會由白人男性壟斷的傳統,成為第一位女性會長。
吳健雄憑一己之力打破了科學界的男性主導局面,也為后來一代又一代華人女性鋪出一條路。
但半個多世紀過去,理工科的性別偏見依然存在。
論壇上“女生是否不如男生適合理科”的問題瀏覽量超過四百萬,很多女生仍然被“女生邏輯不行”“空間想象力差”等偏見動搖。
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圖源:知乎
事實上這一說法毫無依據,女生添上不擅長理工科完全就是謬論。
劍橋大學研究結果顯示,性別在空間認知上的差異只占群體總變異的2%,可以通過訓練消除。
一項發表在《Nature》上的研究,對超過265萬名小學生進行了長期追蹤,發現剛入學的時候女生和男生的數學能力完全一致,但是在4個月后性別差距開始出現。
背后的問題不是出在能力上,而是學校教育環境、社會文化因素等后天影響折斷了她們的雙翅。
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圖源:Nature
世界經濟論壇《2024年全球性別差距報告》顯示,全球STEM領域女性僅占28.2%,人工智能領域更低至22%。
OECD數據顯示,只有14%的女性大一新生選擇科學類專業,而男性高達39%。
同樣,斯坦福大學心理學實驗發現,當女性被暗示“性別影響數學成績”時,表現平均下降15%。
但是在匿名評審的數學競賽中,女性獲獎比例從10%提升至32%,說明偏見才是最大的障礙。
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BBC紀錄片《男女不再有別》解釋了不同的性別如何被植入偏見。在實驗中,男孩通常得到樂高和機器人,女孩則是洋娃娃。
但這不是天性使然,事實上,正是這種無意識的差別對待,讓無數女孩在成長早期被剝奪了探索“理工世界”的機會。
不過,女性力量正在崛起,2025年在被譽為“諾貝爾獎風向標”的斯隆獎中,126位獲獎者中有10位女性科學家,去年同樣有10位女性科學家得獎。
科學不屬于某一性別,越來越多女性正在打破偏見,在不同的學術領域讓世界看見自己的力量。
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如何培養下一代女性科學家
在世界科研的舞臺上,女性科學家依然很少,培養下一代女性科學家,父母自己先要破除性別偏見,保護孩子的好奇心。
AI教母李飛飛小時候父親就經常和她一起組裝機械,她的母親對規訓嗤之以鼻,認為飛飛先是獨立的個體,然后才是女孩子。
斯坦福大學首位華人女院長鮑哲南,從小就是個愛提問的孩子。她問父親:“仙人掌里有水,能滅火嗎?”父母沒有笑她天真,而是鼓勵她去驗證。
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三歲那年,父親讓她親自把冰棍放進水里,觀察會浮還是會沉。那次實驗讓她第一次體會到科學的魅力,也種下了對物理與化學的熱愛。
科學的起點,從不是天賦,而是好奇心,家長能做的最重要的事,就是不熄滅這種好奇,不用性別偏見去限制興趣的萌芽。
另外,要給他們發展的舞臺和資源。
現在很多頂尖高校已經開始正視這一不平等,也采取措施鼓勵女性投身于STEM。
斯坦福大學早在上世紀70年代就成立了Women’s Community Center,致力于促進校園性別平等,為女生提供科研、實習、領導力培訓等支持。
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麻省理工學院創辦了MIT女子科學俱樂部Science Club for Girls,通過免費實驗課程和導師制度,激發學生對科學的熱愛。
卡耐基梅隆大學的Women@SCS計劃則致力于為女性提供科研機會、職業培訓與企業實習,學校的女性工程師協會SWE也成為女生職業發展的重要支持網絡。
谷歌設立的Women Techmakers獎學金,更為全球優秀女學生提供科研資助與導師資源。
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科學沒有性別,但科學家有性別,男性和女性先天會有不一樣的地方。
比如男性更知道自己的目標,不容易受別人影響,但女生更能聽進別人的建議,對別人的建議考慮得更多,考慮問題比較細致周到。
麻省理工學院物理學博士后學者研究員于皓存認為,比較成功的科學家都是能把男性特質和女性特質綜合起來的人,他們擁有比較完善的人格,既有自己的想法又善于吸納別人的建議,既關注大局又注意細節。
女性的科研路注定堅信,正是科研世界中不可或缺的力量,打破偏見的最好方式,就是用實力改寫歷史。
未來,當女孩們被問起:你長大想做什么,她們可以自信地回答:我想做科學家。
-每日教育新知-
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