
「中國的居禮夫人」吳健雄(1912-1997)是華人科學史裡必須記載的名字,雖然諾貝爾獎將她遺忘,但舉世公認其成就早已超越任何獎項榮譽的肯定。
美籍華裔科學家胡玲(1947-)是吳健雄晚年唯一嫡傳的女性華人弟子,也是當代最傑出,且目前唯一擁有美國國家科學院與工程院雙院士榮譽的女性華人。
吳、胡兩人更是我國中央研究院迄今僅有的兩位數理組女性院士。吳健雄已於1997年以84歲高齡病逝美國,但今年61歲的胡玲,學術事業正值巔峰。
若非一場關於吳健雄的演講邀約,胡玲可能從未想過,科學生涯走了33個年頭後,還能有機會仔細回顧她與吳健雄的師生情。
那是兩代華人女科學家之間一段極為特殊的緣分,其中交錯著兩個不同文化背景下不同的生命經驗。爬梳記憶,胡玲發現,冥冥中自己的性格早已內化了吳健雄對科學的強悍與熱情,一如女兒長大後成為母親,也繼承了母親!
時間回溯至1957年1月16日,這是國際物理學界石破天驚的一天。清晨從印刷廠出爐的「紐約時報」頭版標題熱騰騰地印著(實驗推翻物理學基本概念),宣布「宇稱守恆」定律──自然世界有如鏡像般地左右對稱,同理,原子內部的世界亦如此──已在1956年年底,被哥倫比亞大學與美國國家標準局的科學家打破,其中最關鍵的實驗物理學家,正是研究原子核物理「貝他衰變」的世界權威──吳健雄。
這篇報導說,吳健雄以「鈷60」作為貝他粒子射線的放射源,在接近絕對溫度0度(0.003k,約攝氏零下273度)的極低溫控制下,首度證明另外兩位華人物理學家楊振寧與李政道的理論假設,證實「宇稱」在宇宙4個基本作用力之一的「弱交互作用」中不守恆。
那天,大清早打開報紙,當時只有10歲的胡玲,興奮地讀著報導裡的每個字句,拿著報紙的手顫抖不停。她打從心底唸出這位科學家的名字:吳•健•雄,Madame Wu。
身為工程師的父親告訴她:「這是咱們中國最偉大的物理學家!」
胡玲發現,這位「吳夫人」跟她父母一樣,都是從上海到美國發展的中國人。但胡玲當時不可能知道,未來也無法理解的是,因為宇稱實驗的突破,1957年諾貝爾物理獎頒給了楊振寧與李政道,關鍵的實驗者吳健雄,卻不在榜上。

兩代巾幗,不讓鬚眉!美國加州大學聖塔芭芭拉分校教授胡玲,繼承了「中國的居禮夫人」吳健雄(左,吳健雄學術基金會提供)的科學衣缽,就像女兒長大成為母親,也繼承了母親。
師徒緣起
哥倫比亞大學是美國物理學的重鎮,就在胡玲家附近。受父親影響,胡玲自小展現優異的數理天賦。升上高中的胡玲,在科學營裡第一次見到吳健雄;或許因為兩人都是華人,主辦單位特地把胡玲介紹給吳健雄認識。當時,胡玲還能聽懂幾句吳健雄的上海話。
1969年,胡玲以優異成績從巴納德女子學院物理系畢業,隨即進入哥大物理研究所,並於1971年如願投入吳健雄門下,研究粒子物理與加速器。當時胡玲24歲,吳健雄59歲。
哥大物理系位於該校普賓大樓。這座以哥大校友麥可•普賓為名的建築物,在二次大戰期間,是美國原子彈「曼哈頓計畫」的重點研究基地。1944年,吳健雄應原子彈之父歐本海默之邀,共同參與計畫,之後便一直留在哥大。
1957年宇稱實驗發表後,「紐約時報」、「時代雜誌」等媒體爭相報導吳健雄的科學成就,但也為她冠上「Dragon Lady」(龍女,意味美麗但卻跋扈的危險女人)的封號,揶揄她在實驗室裡嚴苛對待學生。

不打烊的實驗室
吳健雄早期的學生、後來成為羅格斯大學第一位女性教授的諾咪•寇樂,曾經描述吳健雄,「自己努力工作,也逼學生努力工作…要求晚也做、早也做,星期六做、星期天也做,一刻都不得休息。」
吳健雄當時已經60高齡,但仍每天至少工作12小時,實驗室甚至全年無休。24歲進入吳健雄實驗室的胡玲,起初無法適應吳健雄像工作狂一般的生活節奏。
有幾次,她與同學一大早才剛抵達實驗室,就發現桌上貼著吳健雄留下的紙條,上面寫著對學生的不滿:「我×點×分來過實驗室,你們怎麼沒有出現?」
胡玲坦承,一開始,她極不願意每個週末都進實驗室工作,也不希望休假在家時,還接到吳健雄打來、查詢進度電話。
但是胡玲能夠體會吳健雄的苦心,她說:「吳博士用身教告訴學生:科學是一種『志業』,所以我們即使有抱怨,也不敢偷懶。」
1971至1975年,胡玲跟隨吳健雄做博士研究,除了粒子加速器的實驗外,吳健雄另外還有兩個大型計畫同時進行。
胡玲記得,吳健雄對自己非常自信且相當「執著」──一旦目標確定,即使實驗過程屢屢碰壁,她仍會堅持探鑽到底。
例如,在做「雙貝他衰變」實驗時,吳健雄當時已是「貝他衰變」的國際權威,因此在設計實驗流程與製作實驗儀器時,絕不假手他人;遇到難題時,也會回到她最熟悉的理論源頭,修正、再出發,不會半途而廢或另外再找新的題目。

科學傳承的腳步,沒有終點!參加吳健雄科學營的學生,下課後緊隨胡玲身旁(右二)提問。
退一步,看清全局
5年後,胡玲完成博士論文《反質子的質量與磁矩》。吳健雄問胡玲,畢業之後有何打算?
胡玲想起曾經讀過吳健雄的博士班指導老師賽格瑞提醒吳健雄的話:「退後一步,才能看清全局。」這句話啟發了胡玲,她自問:
對我來說,什麼才是重要的問題?我的興趣與天賦在哪裡?藉由解決這個問題,我能做出什麼貢獻?
胡玲深思之後認為,她無法像吳健雄一樣,把生命奉獻給粒子物理,因為那並非最適合她的領域,也不是她最終的興趣所在。
當時正值超導科技,以及把電子元件極小化的微米技術起步的年代,美國各大頂尖實驗室都在躍躍欲試。胡玲說,「我『天真地』告訴吳博士,紐澤西州的貝爾實驗室有個職缺,我想去試試。」
對於胡玲由「理」轉「工」,從粒子物理,轉向固態物理、表面物理、材料工程的抉擇,吳健雄並沒有生氣,更沒有責怪胡玲「背叛師門」;反之,她像嫁女兒一樣,希望胡玲如願找到最好的歸宿。
吳健雄當時已被美國物理學會選為首任女性會長,人脈甚廣,恰巧貝爾實驗室來哥大校園獵才,吳健雄還主動向對方主管推薦胡玲。

逆境時,低頭、向前直行
胡玲順利取得在貝爾實驗室工作的機會,但隔行如隔山,無論固態物理、超導科學、半導體、微米技術、奈米工程等領域,都與胡玲在吳健雄門下研習的粒子物理與加速器物理截然不同。她必須學習新的科學語彙、重新熟悉不同的科學期刊,日子總在忙亂、艱辛中度過。
這時,有個聲音不斷在她腦海響起:「把頭低下,向前直行……」
她想起吳健雄以前總是這樣鼓勵學生:「當你遭遇困難,當你在科學的大海裡感到孤單,你只需要低下頭,咬緊牙、邁開腳步、繼續努力!」
「我在普賓大樓的所學,與在貝爾實驗室所做的實驗,兩者的確非常不同,但我毋寧更願意把它們想成是『殊途同歸』,精神上都是一致的,」胡玲說。
1984年,胡玲面對科學生涯第二度轉折,從她的學術發源地美國東岸,跨到西岸的加州大學聖塔芭芭拉分校,出任電機與電腦工程系教授至今,近年同時身兼加州奈米系統機構(CNSI)的科學主任。
24年來,胡玲投入更多跨學科的研究,包括材料科學、奈米科學、光電科學,甚至與生物學結合,研究如何把病毒的奈米結構接上金屬或半導體,並藉此製造太陽能電池。針對這些領域,已有多篇論文發表在「自然」、「科學」等國際頂尖期刊。
從紐約到加州,從粒子物理學到工程科學,1975年離開普賓大樓之後,胡玲與吳健雄漸行漸遠,但也走出屬於她自己的成功的科學道路。

兩代巾幗,不讓鬚眉!美國加州大學聖塔芭芭拉分校教授胡玲,繼承了「中國的居禮夫人」吳健雄(左,吳健雄學術基金會提供)的科學衣缽,就像女兒長大成為母親,也繼承了母親。
兩代女性,兩種際遇
1936年,吳健雄在上海黃埔灘頭揮別祖國、親友,渡船前往美國留學;她的科學生涯從加州開始,在紐約作終。相隔一個世代,胡玲在紐約投入吳健雄門下,中年後卻在加州開展學術事業。這兩代科學女性,有著截然相反的科學發展路徑,也有不同的人生際遇。
胡玲表示,吳健雄在1940年開始科研工作,當時「全美排名前20的大學,沒有任何學校聘用女性教授。」哥大物理系最初以「資深科學家」名義延攬吳健雄,卻以「她是女性」為理由,拒絕授予她教職。要到1958年,宇稱革命的實驗發表後2年,吳健雄才以46歲「高齡」正式升上教授,比胡玲37歲取得教授,整整晚了9年。吳健雄所面臨的社會限制,以及科學資源競爭的壓力,都比後輩胡玲來得大。
「How difficult!」胡玲如此形容吳健雄為女性科學家開疆闢土的艱辛。即使在1970年代,吳健雄當時已六十多歲,仍要照顧旗下的研究生,要自己製作實驗器材,還要與男性科學家競爭研究經費,對胡玲而言,這些都是連男人也視為畏途的任務。

胡玲(左一)與同為科學家的夫婿大衛•克拉克(中),首度專程來台出席吳健雄科學營。右為吳健雄學術基金會董事長、中研院副院長劉兆漢。
兩種文化,兩種性格
對生在中國、長在中國的吳健雄而言,「鄉愁」是她心裡永遠的痛。她在美國曾寫信向恩師胡適提及,原以為唸完書就可回去中國,怎料世局變化太大,讓她有「不知何去何從」之感。
即使1958與1959年她在美國就已接到兄長與父親的死訊,但要到1973年、去國37年之後,吳健雄才首度回鄉。但親人俱亡,文革又摧毀了親人的墳墓,更讓吳健雄難過。個性內斂、堅毅的她,從來沒有在學生面前談過這些事;即使說了,不諳中文、從未經歷戰亂流離的胡玲,恐怕也難以體會老一代「還鄉須斷腸」的痛苦。
「吳博士是非常『中國』的。」胡玲記得,吳健雄給人最深的印象是,她總是穿著一身傳統中國式的旗袍,立起來的領子還得一一扣著;加上梳理整齊的頭髮,最終在後腦勺處一絲不苟地盤捲起來。
吳健雄說英語的時候,還會不由自主地流露出上海口音;情急時,還會脫口說出「哎呀!」
「那一代從大陸來到美國的中國婦女,即使在美國已經事業有成,都還會保留讓她們感到自在的生活方式,例如,穿旗袍、吃中國菜……。」在胡玲眼裡,吳健雄就跟她母親一樣。
但在科學工作上,胡玲肯定吳健雄絕對是「國際性」的。「吳博士常到各地出席國際會議,並與各國科學家交流,因此她的科學思想與見識,早就跳脫『中國』的侷限。」
因此,「文化上的『中國性』與科學上的『國際性』,同時並存在吳博士身上,」胡玲如此評價吳健雄。

師者,身教重於言教!實驗室裡的吳健雄律己嚴苛,每天工作12小時以上,並要求學生付出同等的努力。
當女兒成為母親
「不知不覺中,吳博士影響了我的學術人生。」胡玲表示,等到自己也成為教授、成為莘莘學子眼中的「嚴師」,她才能徹底體會吳健雄的用心與苦心。
她腦海裡仍會想起吳健雄在實驗室留給學生的那張紙條,仍會記得吳健雄24小時的緊迫盯人。她曾經抱怨、有所微詞,但現在已有全然不同的體認。
「現在當我為某個新鮮點子感到興奮時,我竟也升起一股衝動,要『逼』我的學生進實驗室做實驗,一刻都不能鬆懈!不准放假!不准聊天!不准吃東西!」想起過去在實驗室裡那位抱怨的女孩,現在的胡玲驚訝於自己的轉變。
「難道他們看不出來實驗的重要性?難道他們不知道付出的努力,可能會改變一切?」
向大師學習
今年8月中旬,胡玲應吳健雄學術基金會邀請,首度專程來台參加吳健雄科學營,分享她與吳健雄的「師徒情」。胡玲的夫婿、同校材料與機械工程系教授,也是美國國家工程院院士的大衛.克拉克也坐在台下聆聽。
在自己身上,胡玲最終看見了吳健雄曾經為科學付出的、絕對的愛與熱情。
但胡玲也提醒每一顆年輕的科學心靈:「這分愛與熱情,必須由你們自己去尋找,也必須出自於你們自己。」
「你可以選擇你所信賴、崇拜的科學導師,也可相信並接受他們的判斷,但最終你必須付出你的時間、你的努力、你的熱情,這一切都必須來自於你!」
「你必須要知道可以從研究中獲得什麼,無論是發掘物理現象背後的『美』,或一套可以解決現今人類能源問題的設備,或者,更謙卑地,就僅只是一種『成就感』,因為你曾經付出思考,並使美夢成真……。」
看著講台下150位學生望著她的眼神,胡玲想起四十多年前,在紐約,也有一位對科學懷有相同夢想的女孩,用同樣渴慕的眼神,望著講台上的吳健雄。
「謝謝妳,我的老師……。」
吳健雄 | 胡玲 | |
出生年代 | 1912~1997 | 1947 |
原籍 | 中國上海 | 中國上海 |
出生地 | 中國上海 | 美國紐約 |
出身背景 | 文人家庭 | 工程師家庭 |
學歷 | 加州大學柏克萊分校物理學博士 | 哥倫比亞大學物理學博士 |
學術經歷 | •哥倫比亞大學物理系教授暨首位「普賓教授」(Pupin Professor of Physics) | •加州大學聖塔芭芭拉分校電機與電腦工程系教授 •加州奈米系統機構主任 |
學術榮譽 | •美國國家科學院院士 •中華民國中研院院士 •美國物理學會(APS)首任女性會長 •美國國家科學獎 •沃爾夫獎 |
•美國國家科學院院士 •美國國家工程院院士 •中華民國中研院院士 •美國科學促進會「終身導 師獎」 |
圖表:朱立群整理 |