編注：何澤慧先生是一位在世界上享有盛譽的中國物理學家。早在上世紀40年代，她在法蘭西學院原子核化學實驗室工作時，在小居里夫婦的指導下，與錢三強一起發現并研究了鈾的三分裂和四分裂現象，被稱為“中國的居里夫人”。何澤慧先生熱愛祖國，為祖國的科學事業貢獻了畢生精力，領導建設了近代物理研究所的中子物理實驗室和高山宇宙線觀察站，是高能物理研究所的建所元老和副所長，對我國的高空氣球探索、高能天體物理研究等方面做出了重要貢獻。她堅持真理，勇于拼搏，開拓創新，是我們科學工作者的榜樣。在何澤慧先生誕辰110周年之際，我們特別推出中國科學院大學劉曉教授為本刊撰寫的紀念文章：“何澤慧院士學術生涯中的攻堅克難精神”。

何澤慧先生是我國核科學事業的開創者之一，她心懷科學救國的信念，始終身處科研第一線，做出了多項創新科技、服務國家的學術成就。2013年7月17日，習近平總書記在考察中國科學院時發表重要講話，號召我國科技人員“要有強烈的愛國情懷”，同時對科技創新提出了更高的要求，勉勵科技人員“要有強烈的創新意識，凡事要有打破砂鍋問到底的勁頭，敢于質疑現有理論，勇于開拓新的方向，攻堅克難，追求卓越”[1]。何澤慧先生是愛國科學家的典范，一生淡泊名利，事跡已經廣為傳頌。本文聚焦其學術生涯中的攻堅克難的精神，謹以紀念何澤慧先生誕辰110周年。

何澤慧先生在科學上的攻堅克難精神，首先扎根于深沉的愛國情懷，二者密不可分。她的父親何澄是辛亥革命元老，和蔡元培一樣主張科學救國， 極為重視子女的科學教育，從而決定了何澤慧一生中關鍵時刻的選擇。還在讀中學時的何澤慧，面臨日寇的進犯，主張“不唱而靜默地想方法救國、救同胞，才是現在中國人應有的態度”[2]。就讀清華大學期間，北方形勢一度危機，她照常到系圖書館里看書學習，從未棄考，在一份手稿中回憶道：“1935— 1936，是日本帝國主義侵略我國最瘋狂的時期，那時我在清華物理系四年級念書，總想只有抓緊時間念好書才能救國。”正是這樣一位看似柔弱的女生， 大學畢業后毅然留學德國，突破重重障礙，進入柏林高等工業學院學習彈道學來打敗日本侵略者。剛到德國學習一年，她就得知“盧溝橋事變”爆發，報國心切的她甚至希望結束學業回國，在給大姐何怡貞的信中寫道：“我學的彈道學，也許兵工署就要來電報請我回去服務，不是中國兵發炮發不準，放槍放不準嗎！其實只要我一算，一定百發百中！他們不早些請我，不然日本兵早已退還三島了。”新中國成立前夕，何澤慧與錢三強回到百廢待興的祖國，“決心為祖國的富強、進步，貢獻自己的力量”[3]，讓核科學事業在中國大地上扎根成長。

一、從核裂變到正負電子碰撞

當1940 年5 月何澤慧獲得博士學位時，歐洲戰場早已打響，她被迫滯留德國，先是進入西門子公司，1943 年又轉往博特教授（W. Bothe）領導的海德堡威廉皇帝醫學研究院核物理研究所，開啟了核物理研究的學術生涯。

1938 年底，德國科學家哈恩和施特拉斯曼首先發現了核裂變。在海德堡，何澤慧遇到了曾在哈恩領導的威廉皇帝化學研究所工作過的庫爾特·施塔克（Kurt Starke），他直接從哈恩口中得知了裂變現象。何澤慧與施塔克多次討論過裂變發現過程中的戲劇性事件[4]。實際上，這是一場國際科學界延誤了四年的發現。在《原子核裂變的發現：歷史與教訓》中，何澤慧總結道：“實驗工作者第一位的事是以老老實實的態度來采集實驗數據，使之經受得起任何嚴格的推敲，并且客觀無偏地揭示事實的真相，然后堅持用實驗事實去檢驗理論。”哈恩之所以最終成為做出發現的第一人，“他的豐富經驗、高超技術以及嚴格細致、一絲不茍的科學作風被公認是起了決定性作用的”[5]。同時她也直言不諱地指出哈恩小組中有迷信理論和迷信權威的表現：“出現這種情況的原因，歸根到底，在于傳統觀念、舊道德因素以及認識論方面的局限。”哈恩的成就與教訓， 再加上博特教授的言傳身教，讓何澤慧很快做出了自己的發現。

何澤慧首先與梅爾-萊布尼茨（H. Maier-Leib? nitz）一起建造了實驗室的第二臺云室，該云室帶有磁場，從而可以觀察帶電粒子之間的碰撞及軌跡。何澤慧利用這個帶磁場的云室研究錳-52 的正電子能譜。她記錄到能量處于25—800keV 之間的2774 個正電子徑跡，總長達到240 米。一些徑跡還需要用到立體攝影照片，顯然這是一項艱巨而枯燥的工 作。就是在這些徑跡中，何澤慧敏銳地觀察到178 個碰撞，以及三次快正電子的湮沒。她將這些碰撞 發生能量交換的概率與既有理論進行比較，并在論文中自信地指出，在強能量交換的情況下，“實驗數 據比較準確，實驗值高于理論值”，三次正電子湮沒，“立體顯微照片毫無疑問地證明了它們的突然 停止”[6]。正負電子碰撞的照片還被錢三強在英法 宇宙線會議上展示，《自然》雜志在報道中譽為一項“科學珍聞”（scientific curiosity）[7]。錢三強認為，過去用云室作正電子能譜的工作者事實上都應該觀 察到正負電子彈性碰撞的現象，但一直沒有被人注 意到。而何澤慧敏銳而細致的觀察能力，在科學實 驗中不放過任何一點異常跡象的探索精神，以及對 新現象做出正確分析的本領，在這件事情上已經顯 露出來了。

1945 年海德堡被美軍占領后，博特教授向法國的弗雷德里克·約里奧-居里（Frédéric Joliot-Curie） 推薦何澤慧前往巴黎，稱她“有資格在那里發表這些研究。正電子碰撞……這些實驗有極大的理論意義”[8]。這項研究成為她進入約里奧領導的法蘭西研究院核化學實驗室后發表的第一個成果，并且持續到1948 年。1946 年7 月22-27 日，新婚不久的錢三強與何澤慧共同赴英國劍橋，參加英國物理學會和卡文迪許實驗室聯合舉辦的國際基本粒子與低溫會議。何澤慧關于正負電子彈性碰撞的研究報告獲準在會上宣讀，并作為唯一一篇中國學者的論文載入會議報告文集[9]。

二、鈾核三分裂與四分裂發現中的攻堅克難

在國際基本粒子與低溫會議上，劍橋大學卡文迪許實驗室的李弗西（D. L. Livesey）報告了他和格林（L. L. Green）用核乳膠板研究原子核裂變的工作。報告在最后展示了產生三個帶電粒子的裂變， 即三叉形狀的徑跡，其中一個質量較輕，報告人認為這是一個裂變碎片發射出的α粒子。報告稱，約在400 例裂變中會有一個這樣的事件。核乳膠的發明者，布里斯托爾大學的鮑威爾教授（Cecil F. Pow? ell）也贊同這種“二次發射”的解釋。但錢三強和何澤慧對這種解釋提出了不同看法。

錢三強領導的小組利用鮑威爾提供的最新的乳膠材料，將其在硝酸鈾酰溶液中浸泡后送到回旋加速器上進行中子照射，從而在乳膠中形成裂變的徑跡。這些徑跡不但稀少，也非常細微，一般只有20 多微米長，所以觀測要在放大上千倍的顯微鏡下進行。乳膠層的厚度是40 微米，要觀測的徑跡分布在乳膠層的整個厚度，因此對于每一個視野，需要精細地轉動顯微鏡的旋鈕，以調節鏡頭的垂直位置，把焦點對準乳膠層的各個深度觀察。在水平方向，先是從左到右，讓載有核乳膠的玻璃片緩慢平移，一個視野一個視野地觀察，接著前后方向上移動一格，再從左到右逐個視野掃描，這樣才能一點一點把整個乳膠片內所有的徑跡都觀測一遍。

圖1 1947在巴黎法蘭西學院原子核化學實驗室觀察乳膠片

錢三強說，做這種觀測工作是很辛苦的。長時間集中注意力于鏡下觀察，不但眼睛很累，引起頭痛，而且由于身體固定在一種姿勢下，時間長了，周身都會感到疲勞不堪（圖1）。這確實是一種需要一點毅力的工作。在暗淡的視野里，搜索那些令人捉摸不定的徑跡，沒有足夠的恒心和耐心，沒有敏銳而細致的觀察力，是不行的。兩個法國青年耐心不夠，找到的三叉形狀的徑跡較少。而何澤慧參加之后，由于她的細致和耐心，孜孜以求，不放過任何一條徑跡，結果是她找到的最多。這些三叉徑跡有共同的起點而且共面，初步支持了“三分裂”猜想。

尤其是1946 年11 月22 日，何澤慧在用顯微鏡觀察照射后的核乳膠板時，發現了一個四分叉的徑跡，幾乎在同一個平面上。次日，經與錢三強分析討論，認為是首例四分裂現象，錢三強與何澤慧聯名將這幅照片送給導師約里奧和英國的鮑威爾教授（圖2）。然而，研究一個問題一定要徹底，淺嘗輒止是不行的。要證實三分裂，還需要進行一系列嚴格的、更加艱苦的實驗和分析。錢三強說：“問題提出來了，困難擺在面前，怎么辦？世上無難事，只怕有心人。科學工作就是要創造性地克服困難，解決前人沒有解決過的問題。我們決心迎著困難上，闖一闖。”他們要做的事情是，對每一個三叉事例進行測量，即每條徑跡的長度和相互的夾角，這比單純的觀察要復雜得多。而且也要測量二分裂徑跡的長度和數量，從而取得射程數據和多分裂的概率。最終他們以較為詳盡的實驗事實和理論分析，證實了三分裂這一新的原子核裂變方式，得到了其他國家相關研究成果的支持。

圖2?? 錢三強、何澤慧給約里奧-居里夫婦的四分裂徑跡照片

錢三強在總結三分裂與四分裂發現的歷史時， 首先強調了膽識和勤奮。“科學發現需要膽識，科學發現更需要勤奮。我們所知道的幾乎所有有成就的科學工作者，不論中外，都是十分勤奮的。他們把全身心放在科學工作上；在緊要關頭，更是達到了廢寢忘食的程度。”[10]

三、攻克核乳膠技術

錢三強與何澤慧1948 年回到祖國，共同創建了北平研究院原子學研究所。該研究所1950 年5 月和中央研究院物理所的原子核物理學實驗室合并組成中國科學院近代物理研究所，錢三強先后擔任副所長和所長。自此，錢三強更多投入到了科學的組織管理。而何澤慧始終未脫離科研第一線，將他們的研究工作繼續下去。

面對幾近白手起家的境況，何澤慧等科研人員必須從基本的探測設備開始研制。最初，她和彭桓武分管研究所的實驗和理論部門，何澤慧的研究任務主要有兩個：一是試制照相乳膠工作，研究人員有楊光中、陸祖蔭、王樹芬等。困難主要是國內不能買到研究所需的全部化學藥品，質量優良的乳膠亦不易購買，質子源也無從獲得。二是指導金建中和肖振喜裝置自由膨脹式云霧室，利用云霧室，就可以研究正電子與負電子的散射問題。不久，研究所劃分為四個大組，何澤慧負責“原子核物理組”，重要的一項工作就是制備核乳膠。

照相乳膠在當時是一項保密技術，西方國家有成熟的膠卷工業，如蘇聯就設有專門的乳膠和膠卷研究所。在照相乳膠基礎上改進的核乳膠，其阻力是空氣的幾千倍，高能粒子在空氣中的射程是幾米的話，在核乳膠中只有幾毫米，這樣就可以在小體積范圍內呈現出一個復雜現象，因此核乳膠是核物理研究的得力工具。但從國外購買乳膠往往因時間過久而靈敏度降低，所以必須學會制造中國自己的核乳膠。

當初錢三強向劍橋核物理學家鮑威爾教授學習核乳膠制作的時候，核乳膠技術還尚未定型。實際上鮑威爾也不是親自制備，而是委托依爾福公司根據他的要求制作，他再用顯微鏡檢查改進。而國內根本沒有照相制片工業基礎，所以在近代物理研究所，核乳膠制備將全部由何澤慧和助手們親自動手完成。

在何澤慧直接領導下，經陸祖蔭、楊光中、王樹芬近三年數十次的試驗，積累了不少經驗。不久， 楊光中參軍，王樹芬調俄專學俄語，孫漢城加入。起初做一鍋核乳膠要三個人同時操作。第一道工 序“乳化”，將盛有明膠水溶液的燒杯放在45—50 ℃ 的恒溫水浴中，何澤慧手持特殊形狀的玻璃攪棍不停地攪動，陸祖蔭拿一個內盛溴化鉀水溶液的玻璃滴管，孫漢城拿一個內盛硝酸銀水溶液的玻璃滴管。在有暗紅燈的暗室中，三人都聽一臺節拍機的指揮，每響一下，何澤慧的攪棍轉一圈，陸、孫各按一下滴管的橡皮球，溴化鉀與硝酸銀各滴下一滴。溴化銀微晶體形成后，有明膠的保護，這些微晶體懸浮在溶液中，不易沉淀。

何澤慧對陸祖蔭和孫漢城兩位助手特別偏愛， 孫漢城說：“我是她手把手地教出來的，她對我很關心，也是嚴師。”他的動手能力一開始比較差，因為做乳膠不能見光，在暗室里面，又有許多玻璃器皿， 有些粗手粗腳的他，啪，今天把燒杯碰掉了，啪，明天又把攪棍碰掉了。這些事多了以后，何澤慧就用在德國的經驗教育他們：“手里拿個東西，你要自己想象自己是個老太太，你抱著花瓶走路，你要慢慢地走，你不能動作太快了，動作一快就要闖禍。”

不久，陸祖蔭改進了設備，巧妙地用有旁路進空氣泡的玻璃管代替原用滴管，進氣量由打破的一小段溫度計的毛細管長短來調節。攪拌也改用了電動馬達。以后制備乳膠就由一個人操作了，解放了何澤慧。她主要負責指導與討論，用顯微鏡仔細觀察乳膠，把好質量關。

就這樣，何澤慧和陸祖蔭、孫漢城兩個助手繼續改進核乳膠。幾位物理學家承擔起了化學家的工作，只能是邊干邊學。在極為簡陋的設備條件下，憑借自我摸索，何澤慧小組在1953 年就做出了靈敏度可與C2 相比的乳膠，但是溴化銀顆粒會發生聚沉，還有待改進。1956 年初，蘇聯科學家代表團來研究所進行工作座談，談到乳膠制造問題時，蘇聯專家對中國自己制造核乳膠的必要性表示肯定， 但同時也認為工作的推進比較困難，應建立專門的機構和大實驗室，組織大批的人員來做。

圖3 “原子核乳膠制備過程的研究”獲得中國科學院首次頒發的科學獎金，該獎項被追認為首屆國家自然科學獎，獲獎人為何澤慧和合作者陸祖蔭、孫漢城。

但在何澤慧的嚴格把關下，這些問題逐一得到解決。1956 年制成對質子、α粒子及裂變碎片靈敏的原子核乳膠核-2 和核-3 乳膠，該項工作獲得了1956 年度中國科學院自然科學獎金（圖3、圖4）。

為了能夠探測不帶電的中子，進行中子物理研究，何澤慧又領導研制了核-2 載硼和核-2 載鋰乳膠， 即分別加入含硼或含鋰的溶液，利用它們與中子的反應產生帶電的粒子進行探測。我國的這兩種乳膠也有特點，硼、鋰含量比國外的要高，保存時期也比較長。它們在中子物理實驗，特別是在測量原子彈的點火中子源時發揮了作用。

各種帶電粒子中最輕的就是電子，電子的能量損耗率比其他粒子都小，所以難以記錄。在核乳膠中所產生的潛影最少。從1955 年開始，何澤慧與孫漢城、劉惠長就著手研制對高能帶電質點靈敏的核乳膠，不斷提升核乳膠的靈敏度，改進核乳膠的性能。何澤慧敏銳地指出：“X 光底片實質上是電子靈敏，有些文章說明X 光膠片用的是金增感，我們可以借鑒試試。”這就為提高靈敏度問題指明了方向。1957 年，新型核乳膠可以記錄電子徑跡，經過反復改進，終于制成電子徑跡更為明顯的核5 乳膠，達到國外同類產品水平。

1957 年5 月，以朝永振一郎為首的20 名日本物理學家訪華，他們參觀物理所之后總結道，何澤慧 “領導的只有幾個人的小組作出了使人難以相信的事，就是完成了不次于英國夸為世界第一的依爾福G5 乳膠的優良原子核乳膠，現在已投入生產，對中?國的宇宙線學界利益將不知有多大”。他們對何澤 慧先生“作粒子活動的實驗很欽佩”。當時對質子、電子靈敏的核乳膠研制成功奠定了粒子物理研究 的基礎。何澤慧領導的小組在短短幾年便連續取 得這些成績，堪稱核科學創業時代的“奇跡”。正是 這些工作，何澤慧在1997 年香港回歸之際榮獲“何梁何利基金科學與技術進步獎”，她的獲獎科學貢 獻是：發現了正負電子彈性碰撞、鈾核三分裂四分 裂現象，研制了對質子、α粒子靈敏的原子核乳膠。

四、核彈研制中的攻堅克難

原子彈研制期間，九所交到原子能研究所的任務主要由何澤慧負責組織，完成了多項反應截面數據和基礎核數據的測量。而作為九所中子點火委員會委員，她在原子能所組織了為第一顆原子彈研制點火中子源的任務[11]。

中子源于1959 年開始研制，為加快速度，曾有三條路線同時進行，使用單位最終選定了以王方定小組為主承擔的化合物研制方案（代號“9501”）。何澤慧為王方定解決了實驗場地和條件，幫助解決實驗中的問題。9501 是一種化學性質極其活潑并帶有放射性的化合物，在當時的實驗條件下，制備過程有一定困難，而且必須保證產品質量。王方定小組經過 200 多次反復試驗，完成了 19 項技術革新，終于獲得了優質材料。為確保材料的穩定性， 他們又改進實驗工作，經過大量嘗試，于1961 年合成了符合要求的材料。

早在1961 年年初，原子能研究所就成立了輕核理論組和輕核反應實驗組，為開展氫彈研究“預為謀”。輕核反應實驗組（代號2-9）由何澤慧主持的中子物理室歸口管理，專門從事輕核反應研究，組長先后由蔡敦九和丁大釗擔任。該組建立了一些必要的技術儲備和實驗手段，為后來順利完成相關任務奠定了基礎。

1965 年2 月，二機部劉西堯副部長將氘和鋰各種同位素反應截面的測量任務下達給原子能研究所，要求五個月完成。何澤慧將該任務稱作“35＃”，親自擔任突擊隊司令員，負責指揮和業務指導，以輕核反應實驗組為主抽調了30 余名骨干，集中全所有關儀器設備。何澤慧召集大家討論研究，按不同測試方法、儀器、反應道和能區，分成若干實驗小組，由大家分頭負責。實驗中遇到困難，何澤慧就召集大家獻計獻策，互相幫助解決問題，并在關鍵步驟給出指導意見，逐一解決遇到的難題。“35＃” 突擊隊經過不到五個月夜以繼日的苦戰，提前完成任務。這是平時需要用兩三年才能完成的任務[12]。彭桓武對此有過高度的評價：“何澤慧專門組織一些人，專門做這個實驗，白天晚上做，幾個月做出來了。原來的數據不對。核武器研究沒有走彎路，沒有走錯誤的方向，這是很重要的一件事情。”35＃任務的完成，使我國有了自己可靠的實驗數據，澄清了當時數據的混亂，為我國早期的氫彈技術途徑選擇提供了有價值的基礎數據。

何澤慧的科研生涯中，攻堅克難的事例還有很多，如領導中子物理研究室，利用反應堆、回旋加速器開展中子物理實驗工作和反應堆的有關工作，測量關鍵的裂變數據，制成中子晶體譜儀和中子能譜儀。在高能所，何澤慧為宇宙線研究保駕護航，開辟高空氣球探測技術。在很長的時間里，何澤慧指導和參與了我國高空科學氣球系統的建設和高空科學觀測工作，解決經費、組織等實際困難，多次到野外發放場地參加和指導，參加院氣球工作討論會，積極推進我國高空科學運載工具和科學觀測工作；她大力推動空間高能天體物理研究，向中央領導寫信，表達對硬X 射線調制望遠鏡（HXMT，又稱 “慧眼”）衛星項目立項的支持，促進了HXMT 的立項和研制。

? ?結語??

回顧何澤慧的學術生涯，可以看到她不斷在科學上攻堅克難，從自己獨立研究，到團隊合作，再到組織領導工作，都做出了切實可靠的創新成就和令人銘記的貢獻，也讓我們得到如下啟發：

首先，強烈的愛國和奉獻精神是科學上攻堅克難的不竭動力。何澤慧成長于內憂外患的舊中國， 她繼承蔡元培、何澄等前輩科學救國的志向，將人生道路與國家的命運聯系起來。她參與新中國核科學事業的開創，不畏艱難險阻。在不同歷史時期緊密結合國家需要與科學發展的方向，圍繞國家任務開展攻關研究。

其次，以嚴謹的實驗工作提出創新見解，敢于質疑科學上的成見。錢三強總結三分裂的發現史認為，科學發現首先不能囿于傳統的成見，要敢于打破舊的觀念。何澤慧也認為：“科學工作者有必要自覺地樹立起科學的世界觀和方法論，敢于向傳統和權威挑戰，把自己從各種狹隘的限制和盲目性中解放出來。”[13]?這就需要“目光敏銳以及扎扎實實、一絲不茍的工作態度。立足常規，著眼新奇， 在可靠的實驗結果基礎上，不放過任何一個新奇的現象”[14]。何澤慧在三分裂發現和核乳膠研制中的實驗精細程度令人贊嘆，因此她敢于強調：“只要實驗結果是可靠的，我們就應該有勇氣向已有的理論挑戰。”

再次，創新工作離不開長期的積累和堅持，既需要個人的科學素養，也需要合作與協同。何澤慧說過，科學發展的歷史經驗告訴我們，在很多情況下，常常是一些在當時看起來不起眼的研究工作導致了意義重大的發現，“在這個意義上，與實驗條件相比，研究工作者的素養是更具根本重要性的。”我們看到何澤慧的科研成就，都是經過長期積累才取得的。2774 個正電子徑跡，2 萬多個鈾核裂變徑跡，近十年的核乳膠使用和制備工作，以及核反應實驗的提前布局和準備，都充分體現了創新所需的大量耐心細致的工作。而何澤慧以扎實敏銳的科學素養指導大家解決攻關難題，無私推薦人才，開辟學科發展方向，體現了現代科學團隊合作和跨機構協作的特征，何澤慧無疑顯示了卓越的學術領導和組織協調才能。

無論是科研還是生活，無論是人生的順境還是困境，何澤慧先生都永遠保持著攻堅克難、艱苦奮斗的精神。她勇于打破陳舊觀念，特別是為女性爭取權益，為基礎研究爭取支持，關心青年人才的成長。老一輩科學家的愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人精神，在何澤慧先生那里渾然一體，熠熠生輝。