1、書香門第與成長經(jīng)歷

1.1 思想啟蒙與環(huán)境磨礪

1912年6月26日，王承書(圖1)[1]出生于上海，原籍湖北武昌。父親早年中進(jìn)士，后留洋日本，曾任民國官員兼高校教授;母親何世璜是揚州名門何芷舠的孫女。1924年，王承書進(jìn)入教會學(xué)校貝滿女中學(xué)習(xí)。中學(xué)時的“五卅”慘案和“三一八”慘案等事件給王承書上了反帝反封建主義的深刻一課。后來王承書知道了居里夫人的經(jīng)歷，逐漸意識到科研的價值與女性的力量。王承書自述：“我的學(xué)生時代，正值我國外受帝國主義的壓迫，內(nèi)受軍閥與反動政府的統(tǒng)治時期，由于對當(dāng)時狀況的不滿，養(yǎng)成了很濃厚的民族主義思想與正義感。”[1]

圖1 王承書 (1912年6月26日—1994年6月18日)

1.2 學(xué)業(yè)知難而進(jìn)和愛情不期而遇

1930年，王承書被保送到燕京大學(xué)。在選擇專業(yè)時，她深思熟慮，是“從善如流”選擇常見的家政等專業(yè)，還是“破舊迎新”讓自身成為一份力量?有人選擇專業(yè)會從自身的強(qiáng)項出發(fā)，而有人則會從國家所需要的專業(yè)出發(fā)，如王承書亦或錢偉長。她最終選擇物理學(xué)，成為當(dāng)年燕大物理系13名新生中唯一的女生。1934年，王承書畢業(yè)論文《大氣污染變化的自動連續(xù)記錄方法》的主要成果作為優(yōu)秀論文發(fā)表在《物理學(xué)報》第 1 卷第 2 期上，并獲得“斐托斐”金鑰匙獎。在燕京大學(xué)的學(xué)習(xí)中，王承書不僅愛上了物理學(xué)，也愛上了燕大高材生張文裕(1910 — 1992，中國科學(xué)院院士)。

1936年，碩士畢業(yè)的王承書開始了不易的求職生活。在得知加入某黨派才能在高校任導(dǎo)師后，王承書雖然處境艱難但絕不為“五斗米而折腰”，斷然拒絕此事。1939年， 作為庚款留學(xué)生的張文裕學(xué)成歸國，在西南聯(lián)大擔(dān)任教授。同年9月，在物理學(xué)家吳有訓(xùn)的主持下，張文裕與王承書這對學(xué)界戀人在昆明完婚(圖2) [2] 。

圖2 張文裕和王承書

婚后王承書不忘初心想從事理科類工作，卻聽到一些令她身心勞累的言語。好在丈夫張文裕深知妻子的抱負(fù)，也知道多一個人才對中國的重要性，便與妻子約定有機(jī)會就出國深造，全力支持王承書的選擇。1940年，王承書收到謝玉銘教授的信。謝教授告訴她，美國密歇根大學(xué)有一筆專門給亞洲有志女青年留學(xué)的“巴伯獎學(xué)金”，并表示愿意做她的推薦人。在得知“巴伯獎學(xué)金”有一項不給已婚婦女的規(guī)定后，王承書寫信給該獎學(xué)金委員會，如實相告自身實情，并認(rèn)為女子能否干事業(yè)，絕不是靠已婚和未婚來裁定的。

2、國外求學(xué)

2.1 身份遭歧視，求學(xué)遇良師

1941年，王承書收到密歇根大學(xué)的錄取通知書后，便以“巴伯獎學(xué)金”為經(jīng)濟(jì)來源出國深造，最初曾因民族身份在外國受到阻礙，此事給她留下深刻印象。在物理系學(xué)習(xí)的王承書師從G. E.烏倫貝克，烏倫貝克 (George Eugene Uhlenbeck，1900—1988)是20世紀(jì)杰出的物理學(xué)家，被稱為“沒有得過諾貝爾獎的諾貝爾獎獲得者”。烏倫貝克不僅自身具有極強(qiáng)的“學(xué)品”，年僅25歲時就以發(fā)現(xiàn)電子自旋而聞名學(xué)界，而且他極其愛才，不以民族和性別為由歧視學(xué)生，具有極高的 “師品”。在王承書回國后，烏倫貝克將王承書在美期間未發(fā)表的重要科研論文與報告修改后，以王承書的名字發(fā)表，并肯定其研究成果。從中不僅知道王承書科研能力之強(qiáng)，也看出烏倫貝克是一位具有平等與博愛思想的良師益友。

2.2 非平衡態(tài)統(tǒng)計物理領(lǐng)域的研究成就

20世紀(jì)初，統(tǒng)計物理學(xué)逐漸分為描述物質(zhì)平衡態(tài)和非平衡態(tài)的兩個研究方向。而王承書主要從事氣體分子運動論 (kinetic theory of gases，現(xiàn)訂名為氣體動理學(xué)理論，簡稱為氣體動理論)的研究，是早期參與非平衡態(tài)統(tǒng)計物理研究工作并取得成就的中國人之一。

1944年，王承書獲得博士學(xué)位。1948年，她發(fā)表了論文《稀薄氣體輸運現(xiàn)象》，指出查普曼和考林的專著《非均勻氣體的數(shù)學(xué)理論》第一版中熱流矢量的兩個系數(shù)(θ2和θ5)表達(dá)式有誤，后該書作者在1952年的第二版中按王承書的 結(jié)果進(jìn)行更正。此外，王承書在研究聲波色散和吸收的問題中，發(fā)展了三階和部分四階近似的流體力學(xué)方程，發(fā)現(xiàn)麥克斯韋氣體的“高矩聲波”，擴(kuò)大了玻爾茲曼方程的應(yīng)用范圍。

王承書與烏倫貝克用對分子轉(zhuǎn)動和振動能級作量子力學(xué)考慮而分子平動仍保持經(jīng)典考慮的半經(jīng)典方法，通過修改玻爾茲曼方程碰撞項，導(dǎo)出適用于具有內(nèi)部自由度的多原子氣體的修正玻爾茲曼方程。用 Chapman—Enskog 方法解修正方程，研究了多原子分子氣體的輸運性質(zhì)，得出單原子分子氣體所沒有的新粘滯系數(shù)——體積粘滯系數(shù)， 而且發(fā)現(xiàn)，多原子分子氣體導(dǎo)熱系數(shù)與單原子氣體有顯著差別[3]。

1952年，王承書研究了線性化玻爾茲曼碰撞算子的本征函數(shù)和本征值，嚴(yán)格證明在麥克斯韋氣體情況下，線性化玻爾茲曼碰撞算子的本征函數(shù)就是索南多項式。由于求解玻爾茲曼方程的各種輸運系數(shù)極為困難，而王承書嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)結(jié)論有利于理解麥克斯韋氣體的特殊性，以及對伯納特將索南多項式展開來求解線性玻爾茲曼方程的原因做了有益的提示，使得研究人員進(jìn)行數(shù)學(xué)求解時達(dá)到更完整、牢固的程度。

當(dāng)時王承書的一些科研成果為研究報告，沒有對外發(fā)表，后來導(dǎo)師烏倫貝克在 Studies in Statistical Physics 叢書中代她發(fā)表。王承書的研究成果具有極高的科研價值，如其在1951年就提出的“WCU equation (王承書—烏倫貝克方程)”一經(jīng)發(fā)表便引起科學(xué)界的重視與探討，現(xiàn)已成為國內(nèi)外氣體輸運理論的經(jīng)典篇章，在氣體運動研究和原子分子物理研究等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。著名物理學(xué)家吳有訓(xùn)曾說要讓更多的效應(yīng)與規(guī)律以中國人的名字命名，而王承書在當(dāng)時民族與女性身份的雙重打壓下，仍然做到了，證明了中國人在艱苦奮斗中的堅強(qiáng)不屈。后清華大學(xué)應(yīng)純同教授通過多年收集王承書氣體運動論的相關(guān)著作，終將其譯成《氣體運動論——王承書論文選集》[4]一書。

3、歸國后貢獻(xiàn)

3.1 我愿意為師亦為人梯

 1949年新中國成立后，由于王承書當(dāng)時臨近分娩，她和張文裕只能暫緩回國。后在杜魯門主義和麥卡錫主義打壓下，張文裕與王承書的歸國路多次受到美國政府阻礙。1955年，中美兩方承認(rèn)雙方平民享有回國權(quán)利。王承書得知后立刻與丈夫申請回國。“兩袖清風(fēng)顯傲骨，一身布衣赤子心”。1956年6月，張文裕與王承書夫婦放棄了當(dāng)時相對優(yōu)渥的生活環(huán)境，沖破多重阻礙，搭乘克利夫蘭總統(tǒng)號客輪，踏上了歸國之路。而美國聯(lián)邦調(diào)查局和移民局又在船上對這對愛國科學(xué)家夫婦進(jìn)行搜查，折騰許久后才離開。后來張文裕院士幽默地回憶到，當(dāng)年回國時，連簡易的行李都被抄走了，帶回來的只是一個腦袋。其實張文裕與王承書夫婦深知為國之強(qiáng)須計之遠(yuǎn)，為國之盛則思于微。早在回國之前，王承書考慮到美國對中國發(fā)展的多方阻礙，便按當(dāng)時六磅重量的包裹投遞標(biāo)準(zhǔn)將一些重要的書籍與資料分成三百多個郵包，長期通過不同的郵局寄回國內(nèi)，而這些書籍對當(dāng)時缺乏科學(xué)研究資料的中國而言是何等寶貴。1956年9月30日，張文裕與王承書這對科學(xué)界伉儷帶著兒子進(jìn)入了羅湖邊防站，他們終于回到這片新生的故土：新中國。

歸國后，王承書起初在中國科學(xué)院近代物理研究所(1958年更名為中國科學(xué)院原子能研究所)工作。后諸葛福研究員回憶到，1956年年底第三機(jī)械工業(yè)部(當(dāng)時主管我國核事業(yè)發(fā)展，后改稱為第二機(jī)械工業(yè)部)部長宋任窮希望王承書能從事鈾同位素分離理論研究，并讓副部長錢三強(qiáng)與王承書談話。當(dāng)了解到這項研究在我國處于空白期后，王承書表示愿意邊摸索邊開路，便被調(diào)到近代物理研究所理論研究室(四室)任副主任，從事同位素分離的理論研究。當(dāng)時理論研究室的主任是彭桓武，副主任有胡寧、王承書、胡濟(jì)民和朱洪元[5]。此外，為培養(yǎng)原子能科學(xué)技術(shù)人員，王承書亦兼任北京大學(xué)教授，給當(dāng)時的學(xué)生(包括高校教師)授課。另辟蹊徑不是一件易事，但對王承書而言，“祖國還處在百廢待興的時候，我不能等到別人來創(chuàng)造條件，我要親自參加創(chuàng)造條件、鋪平道路的行列”。[6]

3.2 我愿意近國家而遠(yuǎn)小家

1958年，由于籌建熱核聚變研究室的需要，錢三強(qiáng)與王承書談話，希望她能再次改行，王承書當(dāng)場表示愿意。同年，王承書被任命為熱核聚變研究室(第14研究室)主任，從事等離子體物理和磁流體力學(xué)研究工作。由于住在了郊區(qū)，她與家人的交流逐漸減少。1959年，王承書被派往蘇聯(lián)庫爾恰托夫原子能研究所實習(xí)。為更好地進(jìn)行學(xué)術(shù)工作，王承書還學(xué)了俄語，翻譯一些俄文文章。后來錢皋韻院士回憶到，當(dāng)時王承書已經(jīng)是二級教授了，但仍愿意過著每月500盧布的實習(xí)生活。她說：“我不是為著待遇而來的，只要學(xué)有所得，再差的條件，也能接受[2]。”在蘇聯(lián)考察結(jié)束后，王承書在回國的火車上抓緊時間翻譯出剛解密的美國磁約束核聚變計劃《雪伍德計劃》一書，后又翻譯了《熱核研究導(dǎo)論》等著作，這些基礎(chǔ)理論著作的使用推動了我國熱核聚變研究工作的發(fā)展。

3.3 我愿意一輩子隱姓埋名

1960年，蘇聯(lián)撤走了專家，而生產(chǎn)濃縮鈾-235的氣體擴(kuò)散廠仍在籌建，處于無人領(lǐng)導(dǎo)中。錢三強(qiáng)找到了王承書，告訴她這次改行的保密性及面臨的困難，除相關(guān)領(lǐng)域的研究難點外，還要遠(yuǎn)離家人搬到別處，也不能公開發(fā)表文章，要為這次任務(wù)隱姓埋名。對于這項長期的重大任務(wù)，王承書深知這既是自身的責(zé)任亦是國家對她的信任，當(dāng)即表示愿意。此后王承書搬進(jìn)了集體大宿舍，開始學(xué)習(xí)與研究理論基礎(chǔ)。諸葛福研究員回憶到：老師總是先學(xué)完內(nèi)容，編排好后再教給我們!

1961年底，在王承書的高效組織下，鈾濃縮廠的人員掌握了擴(kuò)散、級聯(lián)分離等理論知識。1962年初，為回答關(guān)于氣體擴(kuò)散廠能否生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的理論問題，王承書帶領(lǐng)攻關(guān)組進(jìn)行凈化級聯(lián)的研究工作，與錢皋韻等人抓住了矛盾的主要方面，在求解級聯(lián)方程組時選擇了數(shù)學(xué)上不完全自洽的簡化計算方法，并進(jìn)行了多次實驗?zāi)Ｐ万炞C后，得出了凈化級聯(lián)的裝置能生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的原子彈裝料結(jié)論，使這項機(jī)密工程能繼續(xù)建設(shè)。后該研究成果《凈化級聯(lián)的計算與試驗》獲得1978年全國科學(xué)大會獎，王承書為第一獲獎人。

1963年初，中央批準(zhǔn)了原子彈爆炸試驗的“兩年規(guī)劃”，這意味著氣體擴(kuò)散工廠要提前獲得高濃縮鈾產(chǎn)品。當(dāng)時工廠面臨著一系列理論與技術(shù)生產(chǎn)問題，要得到高濃縮鈾就必須啟動氣體擴(kuò)散工廠，而要解決如何啟動、銜接上千臺機(jī)器等關(guān)鍵問題，就必須要有絕對可靠的級聯(lián)計算方案。對此，二機(jī)部派出王承書小組負(fù)責(zé)解決級聯(lián)理論計算問題，以便提出新的啟動方案。王承書指導(dǎo)研究人員分批啟動運行的理論計算工作，當(dāng)時為了用上我國僅有的一臺每秒15萬次電子計算機(jī)，王承書小組人員經(jīng)常在后半夜或節(jié)假日去計算。為了讓推導(dǎo)與計算過程更準(zhǔn)確，王承書等人堅持驗算級聯(lián)的靜態(tài)與穩(wěn)態(tài)過程的計算結(jié)果，并要計算出上千臺機(jī)器中各批級聯(lián)的豐度平衡時間等結(jié)果。由于王承書力氣較小，不能左手敲鍵和右手列算式，她只能將右手中指壓在食指上，用力敲鍵后再拿筆記下結(jié)果。即使在這樣勞累的情況下，王承書對于電子計算機(jī)的幾十箱計算紙條也要全部過目審核。

當(dāng)時若按蘇聯(lián)專家留下的“9批啟動7批取的產(chǎn)品方案”進(jìn)行，所需時間337天，無法提前獲得高濃縮鈾產(chǎn)品。因而王承書等人對啟動方案進(jìn)行深入的分析與研究，先后計算了成百個穩(wěn)態(tài)和上千個動態(tài)運行方案，并強(qiáng)調(diào)要循序漸進(jìn)地進(jìn)行試驗演習(xí)，避免操作失誤，要打有把握的仗。最終相關(guān)人員提出“9批啟動5批取的產(chǎn)品方案”，王承書等人論證可行后，向二機(jī)部提交此新方案。新方案的執(zhí)行比原方案節(jié)省了113天，為首次核試驗提供了裝料和時間保障。1964年1月14日，氣體擴(kuò)散工廠的人員最終獲得了豐度在90%以上的高濃鈾-235。王承書帶領(lǐng)成員提前完成任務(wù)，為我國第一顆原子彈提供了至關(guān)重要的原料，加快了原子彈的研究進(jìn)展。后該研究成果《504廠級聯(lián)9批啟動方案計算》獲得1978年全國科學(xué)大會獎，王承書為第一獲獎人。

1964年初，我國決定籌建鈾同位素分離研究所，并任命王承書為大型國產(chǎn)濃縮鈾擴(kuò)散機(jī)的總設(shè)計師，錢皋韻和李銘閣為副總設(shè)計師。“文革”時期，王承書等專家的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)被奪，我國大型氣體擴(kuò)散機(jī)的研制過程受到阻礙，部分人員在工作中出“浮夸風(fēng)”現(xiàn)象。對此，王承書敢于質(zhì)疑并向上級提出先用半年時間來試驗再決定。事實證明王承書的嚴(yán)謹(jǐn)是對的，她深知以當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)處境，要把國家的錢花在刀刃上，不能急功近利。在新型機(jī)器的研制中，王承書帶領(lǐng)小組解決了擴(kuò)散級聯(lián)運行中出現(xiàn)的“大偏移”問題，強(qiáng)調(diào)理論要結(jié)合實際生產(chǎn)，分析貧料豐度對分離功價格的影響，選擇最佳貧料豐度范圍，提高級聯(lián)效率，降低產(chǎn)品成本。王承書小組的研究項目《擴(kuò)散級聯(lián)經(jīng)濟(jì)性分析研究》為我國發(fā)展氣體擴(kuò)散事業(yè)提供參考數(shù)據(jù)，后獲1978年全國科學(xué)大會獎，王承書為第一獲獎人。

3.4 科研與教育戰(zhàn)線的“星星之火”

當(dāng)發(fā)現(xiàn)國內(nèi)理論研究仍較落后，王承書便進(jìn)入科研領(lǐng)域，率先提出激光分離鈾同位素的理論研究。此外，她敏銳察覺到一些國家在鈾同位素分離的生產(chǎn)工業(yè)中使用離心分離法，便開始推動離心法進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)研究，點燃科研的“小火苗”，為我國奠定了鈾同位素分離理論研究的基礎(chǔ)。1978年，王承書調(diào)離了科研一線，可以參加一些公開會議，但不發(fā)表學(xué)術(shù)論文。1980 年，王承書當(dāng)選中國科學(xué)院學(xué)部委員(后改稱院士)。

1992年，張文裕院士逝世后，王承書以丈夫之名，將他們省下的10萬元時代巨款捐出。1994年6月18日，王承書院士因病在北京逝世，而她的“希望火苗”文裕小學(xué)則留了下來。

4、結(jié)語

李大釗先生[7]認(rèn)為，20世紀(jì)是被壓迫階級的解放時代，亦是婦女的解放時代;是婦女尋覓伊們的時代，亦是男子發(fā)現(xiàn)婦女意義的時代。面對時代的壓迫，王承書選擇覺醒奮斗，后又為發(fā)展我國核物理事業(yè)隱姓埋名，以致其鮮為人知。其學(xué)生段存華(原輕工業(yè)部副部長)曾說：“她在乎這個嗎?她最不在乎這個了，但我在乎。沒有她，我們至今還是瞎子[8]。”現(xiàn)如今，科教工作者都需要繼承和傳播王承書“參加鋪平道路、創(chuàng)造條件的行列”的思想!誠如王竹溪院士稱王承書為先生，在時代思想與精神中，縱觀王承書的一生，她當(dāng)之無愧;在科研與教育領(lǐng)域，作為女性科學(xué)家，她實至名歸!