巴伯奖学金与中国近代八位女物理博士

尹晓冬 李 睿

(首都师范大学物理系, 北京 100048)

巴伯奖学金与中国近代八位女物理博士

尹晓冬 李 睿

(首都师范大学物理系, 北京 100048)

在20世纪上半叶出国攻读物理学博士学位的女性中,有八位女性(顾静徽、冯丽荣、何怡贞、王明贞、盛希音、吴芝兰、王承书及高兆兰)得到“巴伯奖学金”的资助,到密歇根大学物理系学习物理。取得博士学位后,她们回国从事科研或教学工作,为我国物理学研究和高等物理教育做出了贡献。本文根据美国宾利档案馆查阅到的巴伯奖学金档案,展现她们在密歇根大学物理系留学的情况,分析巴伯奖学金、密歇根大学物理系与这八位女性的关联,以及巴伯奖学金对培养我国女物理学家所起到的作用。

密歇根大学物理系 巴伯奖学金 女物理学家

中国的女子留学教育源于清末。第一位出国留学的女性是由传教医师麦加缔(Davie Bethume McCartee, 1820—1900)带领、资助赴美的金雅妹(Yamei Kin, 1864—1934)。1881年,17岁的金雅妹随宁波长老会传教医师麦加缔夫妇到美国,后考入纽约女子医科大学学习医学。继金雅妹留学之后,有许金訇(又名柯金英,Hu Kingeng, 1865—1929)、康爱德(Ida Kahn, 1873—1931)、石美玉(Mary Stone, 1873—1954)等三位女性先后赴美留学,均是由教会或传教士资助出国学习[1]。

1905年,湖南省派遣了20名官费女留学生赴日留学。1907年,我国首次官费派遣女留学生赴美：

光绪三十三年五月,江督考选男生十人赴美国耶路(耶鲁)、干尼路(康奈尔)两大学,并同期选女子三人赴美国威尔士利女学(即Wellesley College),为官费女生留学西洋之始。[2]

1914年以后,清华留美预备学堂开始招收女生,女性开始获得庚款资助赴美留学的机会。

蔡峰认为,民国时期女性留学的主要途径可归纳为官费公派、自费出国、庚款留学三种[3]。中国女性留学是否还有其他途径呢？陈雁给出了一部分解答：

1917年赴美留学的26 名中国女生中仅1人获巴伯奖资助；1922年赴美留学的49名中国女生中已有6 名巴伯奖得主；而到1937年赴美留学的38名中国女生,受巴伯奖学金资助在密歇根大学的中国女生数已高达14 人,而该年赴美留学的中国女生也仅38 人, 可见奖项已经成为当时中国女性赴美留学的重要渠道之一。[4]

胡大年博士曾撰文对留美的中国物理学家做了统计[5,6],其中也提到受巴伯奖学金(Barbour scholarship)资助的中国女物理学博士。

1 密歇根大学与中国

密歇根大学成立于1817年,是美国最早建立的公立大学之一*A Brief History.http://um2017.org/2017_Website/U_of_M_History_files/Brief%20Michigan%20History.pdf.。学校创建者之一伍德沃德(Augustus Woodward)将学校命名为“学术大统殿暨密歇根尼亚大学”(the Catholepistemiad, or University of Michigania)。1821年学校更名为密歇根大学(University of Michigan)。

1.1 密歇根大学与中国的早期联系

1847年,密歇根大学开始了与中国的第一次接触——柯林斯(Judson Dwight Collins, 1823—1852)来华(见图1)。柯林斯是密歇根大学的首届毕业生(1845届),是美以美会*美以美会(The Methodist Episcopal Church)是1844—1939年在美国北方的卫理公会所使用的宗派名称。该会属于基督新教一个较大的宗派卫斯理宗。首批派到中国的传教士[7]。他于1847年4月从波士顿出发, 9月抵达中国福州,1850年被任命为福州布道团的负责人。在华期间,他开办了两个男子学校,并与其他传教士一起翻译《圣经》,宣教布道*Judson Dwight Collins. http://www.bdcconline.net/en/stories/c/collins-judson-dwight.php.。1851年因病返美治疗,不幸于次年去世。

图1 柯林斯

图2 安吉尔

密歇根大学第三任校长安吉尔(James Burrill Angell, 1829—1916)(见图2)的工作进一步拉近了密歇根大学与中国的关系。安吉尔于1871—1909年任密歇根大学校长,任期长达38年。他深受师生们的拥护,学生们亲切地称其为“Prexy Angell”(安吉尔校长)*PAST PRESIDENTS. https://president.umich.edu/past-presidents/.。在他的任期内,1871年密歇根大学开始招收女生*Suggested Research Topics-Gender and Social Space on the University Campus, 1870—1970.https://web.archive.org/web/20090313030542/http://bentley.umich.edu/ research/topics/gendersp.php.,并增设了牙科、药学、音乐、护理、建筑与城市规划等学科。学校教师人数从35人增长到250人,学生人数从约1000增至4000多人。待他1909年卸任时,密歇根大学已成为美国公立大学的执牛耳者*Who was James Angell？ By James Tobin. http://michigantoday.umich.edu/a8666/.。

1880年4月9日,安吉尔被美国政府任命为“全权特命公使”(Envoy Extraordinary and Minister Plenipotentiary)*Envoy Extraordinary and Minister Plenipotentiary (China). http://history.state. gov/departmenthistory/people/angell-james-Burrill.,来中国负责谈判修订《蒲安臣条约》(Burlingame-Seward Treaty of 1868)*即《中美天津条约续增条约》,条约规定两国人民均可在对方国家进入大小官学,并受最惠待遇。清政府由此开始选派青少年赴美留学。条约还规定两国人民可随时自由往来,这为华工入美敞开了大门。,并缔结了新的移民政策——《1880年安吉尔条约》(Angell Treaty of 1880)。条约允许美国规范和限制中国的劳工移民,但并不完全禁止。条约谈判使得安吉尔接触到一些中国的当权者,并逐渐在中国积累了一定的名望。1885年,在美国新奥尔良举办的世界工业与棉花百年纪念博览会结束后,率团参展的清政府海关总税务司长赫德(Robert Hart),代表中国政府把精心制作的展品全部送给安吉尔,这是对他在1880至1881年期间作为总统特使来到中国所做工作的认可。目前这些展品收藏在密歇根大学的博物馆里[8]。

1.2 巴伯奖学金的创立

巴伯奖学金的创始人是列维·巴伯(Levi Lewis Barbour, 1840—1925)(见图3)。他生于密歇根州门罗市,1863年获得密歇根大学的文学学士学位,后进入法律系,于1865年获得法学学士。1876年,他取得文学硕士学位。经过一段时间的旅行和国外居住后,定居在底特律,开始了律师的职业生涯。他心系母校,投入了大量时间和精力服务于密歇根大学,曾两度临时受命,担任校评议委员会委员：1892年8月—1898年1月接替去世的德雷伯(Draper),1902年6月—1908年1月接替辞职的萨顿(Sutton)。任期内他还兼任了评议会图书馆委员会主席、文学和药学系委员会主席、财务委员会主席等职务*Memoir. January. http://um2017.org/faculty-history/faculty/levi-lewis-barbour/memoir.。巴伯热衷于慈善事业,担任了底特律慈善协会(1880年成立)的首任主席*Brief Sketch. http://um2017.org/faculty-history/faculty/levi-lewis-barbour/brief-sketch.。他倡导改善学校女生的生活条件,为母校捐建了女子健身房(Barbour Gymnasium)、女子宿舍楼(Betsy Barbour Dormitory)。影响更为深刻、更为广泛的是他创办了面向东方女性的巴伯奖学金(The Barbour Scholarships for Oriental Women)。

图3 列维·巴伯

巴伯创立奖学金与前文提到的最早赴美留学的康爱德、石美玉有关。1892年康爱德和石美玉在女传教士侯威(Howe)的带领下赴美留学。1896年二人从密歇根大学医学院毕业后一同回国,在江西九江行医问诊。1900年,她们在九江开办了一所大型的仁德医院,该医院年平均就诊人数达一万多人次[1]。而后,又分别于南昌、上海建立医院。

1912年,巴伯在环游世界时来到了中国,结识了康、石二人,并被她们回国行医、不畏艰难的奉献精神触动。在了解到亚洲妇女面临的落后教育状况后,他筹划设立一个专门面向东方女性的奖学金。他在与时任密歇根大学校长哈钦斯(Hutchins)的往来信件中写道：

设立东方女子奖学金,是为了让他们接受西方式的教育,回国后可以影响并激励其他人[9]。

经过巴伯的不断运作,1917年密歇根大学正式设立了面向东方女性的奖学金——巴伯奖学金。最初巴伯提供10万美元捐款,以后随年增加。通过成立咨询委员会(Advisory Committees),密歇根大学与亚洲国家的地方机构进行紧密合作,每年拨一定金额给这些委员会来补偿劳务和邮资的支出。

1914年,来自日本的Kameyo Sadakata 和Mutsu Kikuchi就曾得到巴伯的资助,此时奖学金虽然还处于筹备阶段,但是官方档案将其列为奖学金的首批获得者。中国第一位巴伯奖学金获得者是Chen, Gladys Ding,她于1917年获得巴伯奖学金,也是巴伯奖学金正式创立后的第一位获得者。

在奖学金创立最初的三年(1917—1920),巴伯奖学金获得者都来自中国和日本。根据档案记载,从1917—1955年,共有284人获得巴伯奖学金。获奖者主要集中在中国(130人)、日本(50人)、菲律宾(38人)、印度(33人)和韩国(12人)这5个国家,另有21人是来自锡兰、土耳其、夏威夷、保加利亚、叙利亚、暹罗、黎巴嫩、缅甸*数据来源：巴伯奖学金档案，档案号: 861142 UBImum Bimu B17 2. Barbour scholarships for oriental women.Bentley Historical Library University of Michigan.861142 UBImum Bimu B17 2。。

此间,中国共有130位巴伯奖学金获得者,位居各国之首。各专业人数如下：医学19人,教育学13人,化学、社会学各10人,英语、物理、医学预科各8人,生物化学5人,哲学、生物各4人,植物学3人,其余专业则分别1—2人。其中获得博士学位的一共有28人,包括26位哲学博士,1位教育学博士和1位科学博士。这26位哲学博士中有物理学博士8人,即本文要详述：顾静徽、冯丽荣、何怡贞、盛希音、吴芝兰、王明贞、高兆兰和王承书。

据笔者统计,1912—1949年出国留学并取得物理类博士学位的女性一共有14位(另6位是周如松、吴健雄、何泽慧、李林、谢希德、林兰英),可以看出,受巴伯奖学金资助并获得物理博士的女性人数,占民国时期获物理学博士学位女性总人数的57%。

2 八位女物理学博士

2.1 巴伯奖学金对八位物理女博士的跟踪通讯

从1914年获得者Kameyo Sadakata计起,每位巴伯奖学金的获得者都有一个终身编号,这不仅是为了便于统计获奖人数,更是一种荣誉的象征与精神的传承。中国八位物理学女博士的编号及信息如表1所示。

表1 八位女博士的终身编号及信息

巴伯奖学金委员会规定,被资助者回国后需定期向巴伯奖学金委员会汇报自己的工作和生活情况。在保存的巴伯奖学金档案中可以寻找到这几位女物理学家回国后工作状态记录。

1933年巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣,32届博士,去年10月6号她离开(美国)回到中国,去岭南大学教授物理。

顾静徽,31届博士,她热爱在天津南开大学的教学工作以及学校的环境。许多学生获益于她物理学方面的实践经历。

吴芝兰,30届学士,她非常热爱在华南女子文理学院的教学工作。

1934年巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣已然在岭南大学教书,她已经成为物理学的副教授,是教师中少有的女性。

顾静徽已到上海大同大学教书。

广州的巴伯奖学金获得者,组织了一个非正式的俱乐部,以冯丽荣为主席,她们2个月见一次面,6个获得者轮流做东。她们未来的关系会更加密切。

1935年巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣很喜欢她在岭南大学物理系的教课生活,她们系设备完善,有一个很好的图书馆,物理系已经招收研究生。冯小姐报告了广州巴伯奖学金获得者的会面,她们在一起很愉快。

顾静徽在大同大学教授力学和光学,在中央研究院物理研究所继续光谱学的研究。

吴芝兰,在过去的4年半中,在华南女子文理学院教授物理和数学。由于得到政府的资助和理科教师的需要,物理系开始扩招学生并添置新的设备。由于缺少系主任,她今年开始承担行政管理工作。王世静(Lucy Wang,1921年度巴伯奖学金获得者,编号22)校长对学校的教员表示由衷的感谢。特别是前巴伯奖学金获得者：吴芝兰、周贞英(Ruth Ciu,1931年度巴伯奖学金获得者,编号为130)和Stella Wang(1931年度巴伯奖学金获得者,编号为130)。

1937年的巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣在上海大中华大学物理系教书。

顾静徽在中央研究院物理研究所和大同大学教书已经有四年了。

1939年的巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣是上海大中华大学物理学教师。

何怡贞,37届博士从燕京大学寄来信件。她已担任燕京大学物理学的教师,1937年6月—1937年10月是游客,1937年10月—1938年3月是难民,现在是一名教师。在回国时候,她途径欧洲,在柏林看望了她的妹妹(何泽慧),她们一起游览了瑞士湖和少女峰。

顾静徽1937年11月离开上海,经由苏伊士航行到柏林。在柏林威廉皇帝理论物理研究所跟随诺贝尔将获得者既研究所所长P. 德拜(P. J. W. Debye, 1884—1966)做研究。她的家乡山东已被日本侵占,家人成了难民,在法租界避难。

1940年的巴伯奖学金获得者通讯：

冯丽荣是上海大中华大学的教师。

何怡贞1938年回到北平,成为燕京大学的物理教师。

顾静徽计划在2月或3月离开德国,结束研究所已经2年的研究。她计划回到上海,已经和中央研究院和大同大学联系好。

由此看出,这八位女性回国后,在条件允许的情况下,仍与巴伯奖学金委员会保持书信联系。她们定期向委员会汇报生活、工作等情况,并建立了一种认同感和归属感。

2.2 八位女博士生平与成就

2.2.1 顾静徽

顾静徽(Ku Zing-hui, 1901—1983)生于江苏省。1920年考入上海大同大学数学与物理专业,1923年考取留美公费生,并分别于1926年和1928年获得美国康奈尔大学学士学位、美国耶鲁大学硕士学位[10]。1928年获得巴伯奖学金资助,进入密歇根大学物理系,师从丹尼森(D. M. Dennison)学习光谱学。档案中关于顾静徽申请巴伯奖学金的推荐信这样写道：

顾静徽,生于1904年。1922年大同大学物理与数学专业。1926年获得康奈尔大学学士学位,1928年,耶鲁大学硕士学位候选人。在康奈尔大学期间,学习成绩非常优秀,物理学荣誉毕业。耶鲁大学的成绩: 理论物理,荣誉；物理测量,通过；复变函数论,荣誉。耶鲁大学皮尔庞特(Pierpont)教授：她去年表现的非常好(刚开始遇到些困难),今年表现的更加出色。佩奇(Page)教授：在工作量大而难的理论物理,获得荣誉成绩。康奈尔女训导：她全身心的投入到工作当中,为人可靠,值得信赖,对自己的工作研究有着强烈的兴趣。*数据来源：巴伯奖学金档案，档案号: 861142 UBImum Bimu B17 2. Barbour scholarships for oriental women Bentley Historical Library University of Michigan.861142 UBImum Bimu B17 2.

1929年顾静徽当选为美国物理学会会员,1931年获得博士学位,成为中国近现代第一位物理学女博士。1931年回国后,先后在南开大学、上海大同大学、中央研究院物理研究所、唐山交通大学、广西大学任教。1952—1983年,任职于北京钢铁学院(今北京科技大学),对北京科技大学物理系的发展做出重要贡献。她是中国物理学会的筹办者之一*Brief Sketch. April 1, 1897. http://um2017.org/faculty-history/faculty/levi-lewis-barbour/brief-sketch[15]。顾静徽的专长是低温物理学和光谱学,在20世纪30年代,她进行了光谱系强度分布的研究,40年代开展了光谱学中斯塔克效应的研究,50年代对稀土元素进行了光谱分析,60年代再度研究低温物理。

2.2.2 冯丽荣

冯丽荣(Fung Lai-wing)生于1900年。1917年从真光中学(True Light Middle School)毕业,进入岭南大学物理与化学专业,1922年获得理学学士学位,成为岭南大学第一名女大学毕业生[11]。1928年她获得巴伯奖学金资助,赴美攻读博士学位。冯丽荣的推荐信这样写道：

冯丽荣,1900年生。1925年委员会推荐。推荐人：系主任邓肯(Duncan)：工作努力,对学生热心,极具个人魅力。作为真光中学的理科教师,可以完全胜任研究生的学习工作。克莱顿(J. W. Creighton)校长：完全合格,她是我所推荐的最好的候选人。*数据来源：巴伯奖学金档案，档案号: 861142 UBImum Bimu B17 2. Barbour scholarships for oriental women Bentley Historical LibraryUniversity of Michigan.861142 UBImum Bimu B17 2.

1932年冯丽荣获得博士学位后,回到岭南大学担任讲师,先后在广州的岭南大学、真光中学、上海圣约翰大学(St. John’s University)和大中华大学(Greater China University)讲授物理课[12]。1950—1953年,她在罗格斯大学新泽西女子学院(New Jersey College for Women, Rutgers University)做了三年物理学讲师[13]。

2.2.3 何怡贞

何怡贞(Ho I-djen, 1910—2008),生于北平,1916年就读于苏州振华女校。1926年考入金陵女子学院数理系,主修数学、物理辅修化学,1930年毕业。1931年赴美国蒙脱霍育克女子大学学习并于1933年获物理化学硕士学位。1937年,在巴伯奖学金资助下获美国密歇根大学物理系哲学博士学位[14]。

从密歇根大学毕业归国后,何怡贞先后在燕京大学、东吴大学任教。1941年再度赴美,先后在马萨诸塞州艾满司脱学院、芝加哥大学金属研究所从事研究工作。1949年与丈夫、著名金属物理学家葛庭燧(1913—2000)一同回国。1950年任燕京大学物理系教授,兼任中国科学院应用物理所研究员,1952年参与筹建中国科学院金属研究所,并任分析研究室主任和学术委员会委员,1982年到合肥参加组建固体物理研究所[15]。

何怡贞专长光谱学与光谱分析,是中国光谱分析技术的开创人和学术带头人[16]。中华人民共和国成立初期,她把光谱学知识应用于当时钢铁工业急需的合金钢与炉渣的分析工作上,填补了光谱分析的空白[14]。20世纪70年代中期,开展了金属玻璃领域的研究,为我国非晶态物理的发展起到了积极的促进作用。她所领导的研究室在国际上首次测定了金属玻璃与晶化有关的完整的内耗峰和晶化的内耗行为,并发现了与金属玻璃转变相关的新型内耗峰[17]。

2.2.4 吴芝兰

吴芝兰(Wu Violet Lang)生于1904年,1926年毕业于华南女子文理学院。她曾两度获得巴伯奖学金的资助(1928—1930和1936—1939)。1928年首次获得巴伯奖学金,赴密歇根大学文学、科学与艺术学院(Literature,Science & the Arts,简称L.S.&A.)学习。档案中关于吴芝兰的巴伯奖学金的推荐信这样写道：

吴芝兰,生于1904年。M.E.女子学院的教师及负责人。有三位前巴伯奖学金获得者支持吴的申请：王世静(Lucy Wang)、Mi-daik Li、Mrs. William Wang(Vera Chang)。推荐人：王世静：她非常聪明,英语很好,很好的大学记录,为了更好地服务而深造。Mrs. Wang：能力强、口才好、自尊自重、做事细心。主教韦尔奇(Welch)：理科很棒,未来应留校任职。

1930年吴芝兰回到华南女子文理学院任教。1936年，她再次迈出国门,赴密歇根大学研究生院攻读博士学位,师从导师巴克(E. F. Barker),进行光谱学的研究。1939年获得博士学位,并于同年回国。回国后,继续任教于华南女子文理学院。院系调整时,华南女子文理学院并入福州大学,改成福建师范学院(现福建师范大学)[18],她担任物理系主任。

2.2.5 盛希音

盛希音(Sheng, Hsi-yin),本科就读于燕京大学,1932年获得理学学士学位。毕业论文为ATestfortheFeasibilityofANewMethodofMeasuringRadioReception(《测量无线电接收的一种新方法的可行性测试》)*北京大学图书馆藏。。1933年加入中国物理学会[19]。1935年获得巴伯奖学金资助,到密歇根大学攻读博士学位,师从丹尼森进行光谱学研究。1939年她获得博士学位,并于同年归国。1942年担任暨南大学教授[20],1943年到厦门大学任教[21],担任厦门大学理工学院数理学系教授[22]。

2.2.6 王明贞

王明贞(Wang Ming-chen, 1906—2010),江苏苏州人。1923—1926年就读于上海晏摩氏女子中学。1926年考入南京金陵女子大学,1928年转入燕京大学物理系,先后取得燕京大学物理系学士和硕士学位。1933年3月加入中国物理学会。1932—1938年任教于金陵女子大学数理系。1938年,由金陵女子大学校长吴贻芳推荐,获得巴伯奖学金赴美留学。留学期间,勤奋好学,在校期间获得了3枚金钥匙奖[23]。

1942年,王明贞博士毕业后因珍珠港事件而滞留美国,在古德斯密特(Goudsmit S. Abraham, 1902—1978)教授的推荐下,进入麻省理工学院雷达实验室*1940年初夏,麻省理工学院电机工程师、“华盛顿卡内基协会”主席塞缪尔·布什写信给罗斯福总统,建议成立专门机构研制战争中急需的雷达。于是麻省理工学院的校长、诺贝尔奖获得K·T·康普顿决定在MIT成立雷达实验室(Radiation laboratory),全力进行雷达的研制。,在乌伦贝克(G. E. Uhlenbeck)的指导下进行噪声理论方面的研究工作。第二次世界大战结束后,实验室编写了27卷丛书《雷达系统工程》,她的研究成果被收录在内[24]。她与同在雷达实验室的孟昭英、葛庭燧被称为麻省理工学院雷达实验室“中国三杰”[25]。1945年雷达实验室解散后,《雷达实验室的五年》(FiveYearsAttheRadiationLaboratory)[26]出版,书中收录了MIT雷达实验室工作人员合影(见封底)。

王明贞于1946年底回国,任云南大学物理系教授。1949年与丈夫物理学家俞启忠一同赴美,在圣母大学进行非高斯链聚合物分子统计理论研究。1955年回国,受聘于清华大学,为清华大学第一位女教授[27]。

王明贞贡献如下：(1)王明贞与乌伦贝克1945年合作的论文《布朗运动的理论Ⅱ》详尽完整地给出了耦合谐振子的布朗运动理论结果,对于噪声分析,特别是对线性无源电路热噪声分析具有指导意义。该论文给出了对随机过程最为系统和完整的分类,成为所有后续讨论的标准分类,被普遍采用[28],在以后的60余年被引用1500次以上。(2)王明贞第二次赴美期间,研究非高斯链聚合物分子统计理论,并将该理论计算扩展到更困难也更接近实际的非高斯网络情况[29]。

2.2.7 高兆兰

高兆兰(Kao Chao-lan, 1914—1999)生于云南昆明。1929年毕业于东陆大学(现云南大学)预科,1930年考入岭南大学物理系,1934年以优异成绩及毕业论文AbsorptionSpectraStudyofSomeLocalDyes(《几种国产染料的吸收光谱研究》)*Absorption spectra study of some local dyes. http://commons.ln.edu.hk/oln_etd/44/获得学士学位。随后在岭南大学研究院攻读硕士学位,期间结识了日后的爱人冯秉铨(著名电子学家)。1936年获得硕士学位,同年加入了中国物理学会。抗战爆发后,岭南大学暂迁香港复课,任该校物理系讲师。1940年,获巴伯奖学金,赴美国密歇根大学物理系攻读博士学位。归国后,回到母校岭南大学。1952年院系调整时,转入中山大学物理系。

高兆兰专注于分子光谱学、光学的教学与研究工作。1956年在中山大学创办光学专业,建立了原子发射光谱及紫外—可见区分子吸收光谱实验室[30]。1962年,参与创办了中国最早一批红外光谱学研究实验室,开展了有机分子红外偏转光谱及分子结构分析工作。20世纪70年代起,组织并指导研制成功我国第一台氮分子激光器和第一台可协调脉冲染料激光器[31]。她建议开展超短脉冲激光及时间分辨光谱学研究,1978年受教育部委托,筹备并主持了全国首次激光光谱研讨班[32]。 同年创建了中山大学激光光学与光谱学研究室,进行超短激光脉冲的产生、测量方法与技术的研究,开展微微秒时间分辨率激光光谱学在光化学和光生物学上的应用研究[33]。

2.2.8 王承书

王承书(Wang Cheng-Shu, 1912—1994),1930年进入燕京大学物理系,获理学学士(1934年)和硕士(1936年)学位。1934—1937年任该校物理系助教。1938—1939年任湘雅医学院讲师。1941年获巴伯奖学金,赴密歇根大学攻读博士。在乌伦贝克的指导下,于1945年获得博士学位。1945—1946年获得拉克汉博士后研究奖学金[34],先后在普林斯顿高级研究所和密歇根大学进行理论物理研究。

1956年与丈夫物理学家张文裕一同回国,1956—1964年任中国科学院原子能研究所研究员,1957—1958年期间兼任北京大学教授,1964—1978年任核工业部第三研究院研究员兼副院长,1978—1986年任核工业部科技局总工程师和科技委常委,1978年起兼任清华大学工程物理系教授,1981年当选为中国科学院学部委员[35]。

王承书在美国时主要从事统计物理学和稀薄气体动力学的研究。根据玻尔兹曼方程研究稀薄气体中的输运过程,声波在单元和多元气体中的传播和衰减,发现了线性化的玻尔兹曼积分算符的本征函数及本征值,提出了被称作“WCU方程”(王-乌伦贝克方程)的多原子分子气体的修正玻尔兹曼方程[36]。回国后主要从事受控聚变反应、等离子体物理和同位素分离等方面的研究,培养了一大批铀同位素分离的理论研究人员,为我国铀同位素分离事业做出了贡献[37]。

3 学术传承

3.1 研究方向的确定

这八位中国女留学生在密歇根大学博士论文题目如表2所示。这8篇博士论文中有6篇关于光谱学(冯丽荣、吴芝兰师从巴克,从事利用红外光谱测定分子结构；顾静徽、盛希音师从丹尼森,从事分子光谱及分子的振动、转动、相互作用的研究；高兆兰师从兰德尔从事光谱测定和光谱学仪器的制造分析,何怡贞师从索耶进行金属元素谱线标定),两篇关于统计物理(王明贞与王承书同跟随乌伦贝克做统计物理和量子理论研究)。

表2 博士论文题目统计

选择光谱学与统计物理作为研究方向与当时密歇根大学物理系整体研究的方向紧密相关,尤其在系主任兰德尔领导下的物理系蓬勃发展之时,她们有机会接触到红外光谱分子学和理论物理的前沿,从而确定她们的博士论文选题。

密歇根大学物理系的前五任系主任分别为：威廉姆斯(George Palmer Williams, 1841—1881任职)、古特(Guthe, 1911—1915任职)、兰德尔(1915—1941任职)、巴克(1941—1955任职)和丹尼森(1955—1965任职)*Chairs of the University of Michigan Department of Physics. http://um2017.org/2017_Website/Chairs_of_Physics.html。八位巴伯奖学金获得者在密歇根大学学习时,正处于兰德尔担任物理系系主任任期,而且后三位都担任她们的导师。

1915年兰德尔担任物理系主任后,进行了大胆改革,调整了研究方向。当时辐射和物质结构研究是热点,他着力扩充理论物理方向的师资。兰德尔招募了理论物理物学家克莱因(Oscar B. Klein, 1894—1977)、拉波特(Otto Laporte, 1902—1971)、古德斯密特、乌伦贝克、丹尼森等人,增强了理论物理方向的实力。

兰德尔还发起了著名的“理论物理夏季研讨会”,请玻尔(Niels Bohr)、狄拉克(Paul Dirac)、海森伯(Werner Heisenberg)等世界顶级物理学家来交流。物理学家任之恭回忆：

那个夏末(1931年),我开车去安阿柏(Ann Arbor)争取作为即将在那里举行的物理学会议的学生成员。许多物理界巨头从世界各地应邀来作报告。(我相信那一时期这一著名系列讨论会每年都召开,大约持续了10年)。参加这一系列讨论会的个人名单是可以代表物理学明星的银河。[38]

“理论物理夏季研讨会”为欧洲和美国的理论物理学家提供了交流的平台,既促进了物理系理论物理的发展,也提高了该学科在国际上的影响力。兰德尔卓越的发展眼光与领导才能影响很多人,曾跟随他攻读博士学位的物理家吴大猷认为：

在台湾发展科学的工作中,我对若干政策,及对学术支持的态度,都可追源于他(兰德尔)的影响。[39]

同时,兰德尔、索耶是光谱学出身,他们顺应科学发展潮流,大力发展红外分子光谱学。于是,密歇根大学物理系在兰德尔、索耶的领导下进行光谱学和理论物理的研究,红外分子光谱研究成为密歇根大学物理系主要的研究方向。

3.2 两条学术主线

八位女博士及导师的师承关系有两个主线,一个是以系主任兰德尔为带领下的光谱学研究,另一个则是以乌伦贝克带领下的统计物理研究,如图4所示。

图4 师承关系

有两位物理学家对兰德尔学术方向有影响,一位是将他引入学术殿堂的里德。兰德尔1900年师从里德攻读博士学位,在里德的指导下,完成题为《石英的膨胀系数》的博士论文。另一位是将他引入分子光谱学研究殿堂的帕邢。兰德尔1909年到德国蒂宾根大学跟随帕邢,学习红外光谱的研究。

帕邢是德国实验物理学家,从事原子光谱学和辐射的量子理论方面的研究。1889年,他确立了气体放电点火电势的表达式(帕邢定律)。1908年,在光谱的红外波段发现氢的新线系(帕邢系)的头两条线。1912年,帕邢与德国实验物理学家巴克(Ernst E. A. Back)合作发现在强磁场中光谱线的分裂图简化的效应,即帕邢-巴克效应(Paschen-Back effect)。1916年研究了氮谱线的精细结构,从而证实了索末菲(Arnold Sommerfeld, 1868—1951)的理论预言[40]。值得一提的是,何怡贞博士毕业时,到欧洲去看望正在德国柏林高等工业学院留学的妹妹何泽慧,姐妹俩人一同去探望了帕邢。此后,何泽慧是帕邢家的常客,二战爆发后,何泽慧被迫滞留德国,帕邢夫妇主动收留了她,让她长期住在家中[41]。

何怡贞的导师索耶,1915年师从密立根攻读博士,1919年完成了题为《真空中锌的高温火花的远紫外光谱》的博士论文,1926年到德国跟随蒂宾根大学的帕邢教授进行了远紫外端的空心阴极放电以及铝的光谱等研究。

顾静徽、盛希音的导师丹尼森,1921年进入密歇根大学,在兰德尔、科尔比和克莱因的指导下进行研究生的学习,1924年完成了题为《甲烷的分子结构和红外光谱》的博士论文。

除了巴克外,兰德尔、索耶、丹尼森在光谱学领域的研究都继承了帕邢的研究方向,从学术传承来看,顾静徽、何怡贞、盛希音、高兆兰四人继承了帕邢的研究传统。

乌伦贝克与古德斯密特均师从埃伦费斯特,是玻尔兹曼的徒孙。埃伦费斯特对玻尔的量子条件作了基础性研究,对经典量子理论、热力学及统计物理也有研究。王明贞和王承书则是传承了量子理学和统计力学的研究方向。

4 结 语

20世纪上半叶巴伯奖学金为中国女性出国学习物理提供了重要途径,并培养了一批女物理博士。留学期间,她们取得的研究成果在《物理评论》《化学物理》等高水平期刊上发表,王明贞关于布朗运动的论文在70年里被引用了2125次,王承书关于原子核衰变的论文在67年的时间里被引用了98次。这表明她们的研究得到国际物理学界的认可,而这些研究工作为她们回国从事科研事业奠定了基础。

八位女物理博士归国后都从事了物理学的相关工作,并在各自岗位做出了突出成绩,有的侧重科学研究,如王承书；有的侧重物理教育,如吴芝兰、盛希音、冯丽荣；有的科学研究与物理教育并重,如顾静徽、何怡贞、王明贞、高兆兰,她们为中国物理科研和教育做出了重要的贡献。这也正符合了巴伯建立奖学金的初衷——让得到资助的女子学成归国、为国效力。

致 谢 感谢美国纽约市立大学胡大年博士帮助查阅档案及照片,感谢梁科先生提供何怡贞先生的照片及资料,感谢密歇根大学宾利历史图书馆(Bentley Historical Library)、美国普林斯顿高等研究院谢尔比怀特及里奥列维档案中心(Shelby White and Leon Levy Archives Center)惠允使用档案资料,谨致谢忱!

1 孙石月. 中国近代女子留学史[M]. 北京: 中国和平出版社, 1995.

2 舒新城编. 近代中国留学史[M]. 上海: 中华书局, 1929. 131.

3 蔡锋. 民国时期女子留学的途径及留学专业领域[J]. 中华女子学院学报, 2003, 15(1): 59.

4 陈雁. 巴伯奖学金与近代中国女性留美: 途径、专业与意义[J]. 妇女研究论丛, 2007(5): 33—41.

5 Danian Hu. Studying Physics in America[J].TheInstituteLetter(IAS), Summer 2015: 9—11.

6 Danian Hu. American Influence on Chinese Physics Study in the Early Twentieth Century[J].PhysicsinPerspective. January 2016, 17(4): 268—297.

7 陶飞亚主编. 宗教与历史 2 中国基督教青年学者论坛[M]. 上海: 上海大学出版社, 2014.

8 Bartlett N.TheUniversityofMichiganandChina: 1845—2008[M]. UM Libraries 2007, 2007.

9 Alumni Association, University of Michigan.TheMichiganAlumnus[J]. UM Libraries, 1942, 49.

10 戴念祖, 刘娜. 顾静徽: 中国第一个物理学女博士[J]. 物理, 2009, (3).

11 陈国钦, 袁征著. 瞬逝的辉煌: 岭南大学六十四年[M]. 广州: 广东人民出版社, 2008.

12 Alumni Association, University of Michigan.TheMichiganAlumnus[J]. UM Libraries, 1949, 56.

13 Allen B. Robbins.HistoryofPhysicsandAstronomyatRutgers[M]. Gateway Press, Inc. 2001. (99).

14 沈慧瑛. 科学界的何氏三姐妹[J]. 今日科苑, 2015, (6).

15 刘深. 戈与荷葛庭燧、何怡贞传[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011.

16 中国妇女大百科全书编委会, 中国婚姻家庭建设协会编. 中国妇女大百科全书[M]. 北京:北方妇女儿童出版社,1995.

17 何怡贞著. 何怡贞选集[R]. 合肥: 中国科学院固体物理研究所, 1990.

18 福建师范大学校庆文集编委会编. 弦歌盈耳福建师范大学建校105周年纪念文集(第一卷)师表彝伦 1907—2012[M]. 福州: 海峡文艺出版社, 2012.

19 本刊编辑部. 中国物理学会第一次年会资料[J]. 物理. 1982, (3).

20 暨南大学校史编写组编. 新加坡暨南校友会成立四十四周年纪念特刊[M]. 新加坡暨南校友会, 1984.

21 石慧霞编. 抗战时期的厦门大学民族危机中的大学认同[M]. 厦门: 厦门大学出版社, 2012.

22 洪永宏著. 厦门大学校史: 1921—1949(第1卷)[M]. 厦门: 厦门大学出版社, 1990.

23 罗强主编. 西花园的树[M]. 上海: 文汇出版社, 2013.

24 黄祖坤主编. 巾帼风采第三卷[M]. 北京: 中国画报出版社, 2008.

25 江世亮. “中国三杰”与雷达研制不能不提的一些人[N].文汇报, 2005, (8).

26FiveYearsattheRadiationLaboratory[M]. Cambridge: Massachusetts Institute of Technology, 1946. 115, 128.

27 钱伟长总主编, 陈佳洱本卷主编. 20世纪中国知名科学家学术成就概览物理学卷[M]. 北京: 科学出版社, 2015.

28 骆洁. 先生之风, 山高水长: 记我国杰出的女物理学家王明贞教授[J].物理, 2011, (3).

29 刘寄星. 两位中国女物理学家对非平衡统计物理学的重要贡献[J].物理, 2004, (3).

30 广东省地方史志编纂委员会编. 广东省志科学技术志上[M]. 广州: 广东人民出版社, 2002. 93.

31 黄世瑞. 创新与进步广州百年科技发展寻踪[M]. 广州: 广州出版社, 2011.

32 余振新. 著名的光谱物理学家高兆兰教授[J]. 光学学报, 1985, (2).

33 余振新. 博士生导师高兆兰教授[J]. 中山大学学报(自然科学版), 1987, (1).

34 杨保筠主编. 华侨华人百科全书人物卷[M]. 北京: 中国华侨出版社, 2001.

35 钟德涛, 邱扬品. 中国当代知名学者辞典(第二辑)[M]. 武汉: 武汉测绘科技大学出版社, 1997.

36 王承书. 气体运动论王承书论文选集(英文)[M]. 应纯同, 张存镇译. 北京: 原子能出版社, 1994.

37 戴念祖主编. 20世纪上半叶中国物理学论文集粹[M]. 长沙: 湖南教育出版社, 1993.

38 任之恭. 一位华裔物理学家的回忆录[M]. 范岱年等译. 太原: 山西高校联合出版社, 1992.

39 宋立志编著. 名校精英武汉大学南开大学[M]. 北京: 京华出版社, 2010.

40 赫拉莫夫. 世界物理学家词典[M]. 长沙: 湖南教育出版社, 1988.

41 刘晓. 卷舒开合任天真 何泽慧传[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2013.

The Barbour Scholarship and Eight Chinese Female Physicists

YIN Xiaodong,LI Rui

(CapitalNormalUniversity,Beijing100048,China)

In the first half of the 20th century, 8 Chinese women went abroad to study physics through the Barbour Scholarship in the department of physics at the University of Michigan. They were Zing-whai Ku, Lai-wing Fung, I-djen HO, Ming-chen Wang, Hsi-yin Sheng, Violet Lang Wu, Cheng-shu Wang and Chao-lan Kao. After obtained Ph. D., they returned motherland to continue scientific research or teaching. They did excellent contribution as their male colleagues for physics studies and higher physical education in China. Based on the archives Bentley Historical Library, this article excavates and shows this historical event. Furthermore, through discussing the inherent relationship among Barbour Scholarship, Physics Department of University of Michigan, and these 8 female physicists, the article analyzes the role of Barbour Scholarship for training Chinese female physicists.

Physics Department of University of Michigan, Barbour Scholarship, female physicist

2016- 06- 13；

2016- 09- 01

尹晓冬,女,1974年生,内蒙古呼伦贝尔市人,博士,2014年美国物理学会贝勒讲习获得者,首都师范大学物理系副教授,研究方向为近现代物理学史；李睿,1990年生,男,天津人,首都师范大学科学技术史专业2013级硕士研究生。

北京市教育委员会科技计划一般项目(编号：KM201610028003)；中国科学院自然科学史研究所重大突破项目(编号：Y62102)。

N092∶O4- 09

A

1673- 1441(2016)03- 0313- 14