(贵州师范大学物理与电子科学学院)
本文摘自《物理学》2023年期刊
惊悉王承书先生因病去世，我深感悲痛。王先生是一位杰出的物理学家，为祖国的教育、科研和国防事业做出了巨大贡献。她的奉献精神和态度是我们的榜样。
——杨振宁（1994）
书香世家与成长经历
1.1 思想启蒙与环境磨炼
王承书（图1）[1]，1912年6月26日出生于上海，籍贯湖北武昌，父亲进士，后留学日本，民国时任官宦、大学教授，母亲何世璜为扬州名门何知府孙女。
1924年，王承书进入教会办的北满女子中学就读。中学时期的“五卅惨案”和“三一八惨案”让王承书深刻地接受了反帝反封建的教训。后来，王承书了解到居里夫人的经历，逐渐认识到科学研究的价值和女性的力量。王承书说：“我的学生时代，正是中国在外受帝国主义压迫、在内被军阀和反动政府统治的时代。因为对当时状况的不满，我产生了强烈的民族主义和正义感。”[1]
图1 王成书（1912年6月26日—1994年6月18日）
1.2 学业艰辛，意外邂逅爱情
1930年，王承书被保送进燕京大学。选择专业时，她经过深思熟虑，是“听取善意建议”选择家政等普通专业，还是“破旧迎新”使自己成为一股力量？有的人根据自己的特长选择专业，有的人选择国家需要的专业，比如王承书、钱伟长等。她最终选择了物理，成为当年燕京大学物理系13名新生中唯一的女生。1934年，王承书的毕业论文《大气污染变化的自动连续记录法》的主要成果作为优秀论文发表在《物理学报》第1卷第2期，并荣获“”金钥匙奖。 在燕京大学读书期间，王承书不仅爱上了物理，还爱上了燕京大学的高材生张文裕（1910—1992，中国科学院院士）。
1936年，刚刚获得硕士学位的王承书开始了艰难的求职之路。在得知只有加入某党才能到大学当导师后，王承书不顾困难，拒绝了这份工作。1939年，庚子赔款生张文宇回国，成为西南联合大学教授。同年9月，张文宇与王承书这对学术恋人在物理学家吴有训的主持下，在昆明完婚（图2）[2]。
图2 张文宇和王成书
婚后的王承淑不忘初心，从事科学事业，但听到一些话让她身心疲惫。好在丈夫张文宇知道妻子的志向，也知道为中国多一个人才的重要性，于是便同意妻子有机会就出国留学，全力支持王承淑的选择。1940年，王承淑收到谢毓明教授的来信。谢教授告诉她，美国密歇根大学有一个专门为有志出国留学的亚洲女青年设立的“巴伯奖学金”，并表示愿意为她做推荐人。在得知“巴伯奖学金”有规定不发给已婚妇女后，王承淑给奖学金委员会写了一封信，如实讲述了自己的情况，并认为女性能否干一番事业，绝不取决于已婚与否。
出国留学
2.1 身份歧视，求学途中遇良师
1941年，王承淑收到密歇根大学的录取通知书后，以“巴伯奖学金”作为生活来源出国留学。她最初在国外因族裔身份而受阻，这给她留下了深刻的印象。就读物理系的王承淑师从于GE乌伦贝克，后者是20世纪杰出的物理学家，被称为“从未得过诺贝尔奖的诺贝尔奖获得者”。乌伦贝克不仅本人“学术素养”极强，25岁就因发现电子自旋而名扬学术界。他还十分爱才，不以族裔、性别为由歧视学生，具有极高的“教师素养”。 王承书回国后，乌伦贝克将王承书在美期间未发表的重要科研论文和报告进行了修改，以王承书的名义发表，并肯定了他的研究成果。这不仅表明王承书具有很强的科研能力，也表明乌伦贝克是一位具有平等博爱思想的良师益友。
2.2 非平衡统计物理领域的研究成果
20世纪初，统计物理学逐渐分为描述物质平衡态和非平衡态两个研究方向。王承书主要从事气体动能论（现称气体分子动能论，简称气体动能论）的研究，是我国早期参与非平衡统计物理研究并取得成功的人之一。
1944年，王承枢获得博士学位。1948年，她发表论文《稀薄气体的输运现象》，指出查普曼和考林的专著《非均匀气体的数学理论》第一版中热流矢量的两个系数（θ2和θ5）的表达式不正确。该书作者后来在1952年出版的第二版中根据王承枢的结果对表达式进行了修正。此外，王承枢在声波的弥散和吸收研究中，发展了三阶和部分四阶近似流体力学方程，发现了麦克斯韦气体的“高阶声波”，扩大了玻尔兹曼方程的应用范围。
王成书和采用半经典方法，在考虑量子力学中分子转动和振动能级的同时，仍以经典方式考虑分子平动，通过修改方程的碰撞项，推导出适用于具有内部自由度的多原子气体的修正方程。利用该方法求解修正方程，研究了多原子分子气体的输运性质，得到了单原子分子气体中不存在的新的黏度系数，即体积黏度系数，并发现多原子分子气体的热导率与单原子气体有明显差异[3]。
1952年，王承枢研究了线性化玻尔兹曼碰撞算符的特征函数和特征值，并严格证明了在麦克斯韦气体的情况下，线性化玻尔兹曼碰撞算符的特征函数是索恩多项式。由于玻尔兹曼方程的各项输运系数极难求解，王承枢这一严谨的数学结论有助于理解麦克斯韦气体的特殊性，也为贝尔纳特为何要展开索恩多项式来求解线性玻尔兹曼方程提供了有益的提示，使研究者们达到了更加完整、扎实的数学解法水平。
当时，王承书的一些科研成果是研究报告，没有发表，后来由她的导师乌伦贝克代她在《in系列》上发表。王承书的研究成果具有极高的科研价值。例如，她于1951年提出的“WCU（王承书—乌伦贝克方程）”一经发表就引起了科学界的关注和讨论。现在已成为国内外气体输运理论的经典篇章，在气体运动研究、原子分子物理研究等领域得到广泛应用。著名物理学家吴有训曾说，应该让更多的效应和规律以中国人的名字命名。王承书在当时民族身份和女性身份的双重压迫下，仍然做到了，证明了中国人民艰苦奋斗的坚韧不拔。 后来，清华大学应春桐教授收集了王承枢多年来在气体动理论方面的相关著作，最终翻译成了《气体动理论——王承枢论文选》一书[4]。
回国后的贡献
3.1 我愿意成为一名老师，成为别人的垫脚石
1949年中华人民共和国成立后，王承书和张文玉因即将临盆，不得不推迟回国。后来，在杜鲁门主义、麦卡锡主义的打压下，张文玉和王承书回国一再遭到美国政府阻挠。1955年，中美两国承认双方平民都有回国的权利。王承书得知此事后，立即申请和丈夫一起回国。“两袖清风显豪情，一衣布衣显赤子心”。1956年6月，张文玉和王承书放弃当时相对舒适的生活环境，冲破重重阻碍，登上克利夫兰总统号客轮，踏上回国之路。美国联邦调查局和移民局对船上这对爱国科学家夫妇进行搜查，久久不得安宁，他们才离开。 后来，张文宇院士幽默地回忆说，当年他回国时，连简单的行李都被没收了，只带回了一颗脑袋。其实，张文宇和王承书都知道，国家强大，必须远谋远虑，国家富强，必须从小事做起。早在回国之前，王承书就考虑到了美国给中国发展设置的障碍，于是把一些重要的书籍和资料，按照当时六磅的包裹寄送标准，分成三百多个包裹，通过不同的邮局麦卡锡主义物理学家，分很长一段时间寄回国内。这些书籍，对于当时缺乏科研资料的中国来说，实在是太珍贵了。1956年9月30日，科学界的夫妇张文宇和王承书带着儿子进入了罗湖边防站。他们终于回到了这个新的家园：新中国。
回国后，王承书最初在中国科学院近代物理研究所（1958年改名为中国科学院原子能研究所）工作。后来，诸葛富研究员回忆，1956年底，三机部（当时主管我国核工业发展，后改名为二机部）部长宋任穷希望王承书能从事铀同位素分离理论研究，并让钱三强副部长找王承书谈话。当得知此项研究在我国处于空白期时，王承书表示愿意探索、开辟新路，便被调到近代物理研究所理论研究室（四室）任副主任，从事同位素分离理论研究。 当时理论研究室主任是彭焕武，副主任是胡宁、王承书、胡济民、朱洪元[5]。此外，为了培养原子能科学家和技术人员，王承书还兼任北京大学教授，教当时的学生（包括高校教师）。走出一条新路并不容易，但对王承书来说，“祖国尚处于失修状态，需要重建。我不能等别人来创造条件，我要亲自加入创造条件、铺路的人的行列。”[6]
3.2 我宁愿住在离家近的地方，远离家人
1958年，因要建设热核聚变实验室，钱三强找王承书谈话，希望她能再次转行，王承书当场表示愿意。同年，王承书被任命为热核聚变实验室（14实验室）主任，从事等离子体物理和磁流体力学方面的研究。因家住郊区，与家人的交流渐渐减少。1959年，王承书被派往苏联库尔恰托夫原子能研究所实习。为了更好地开展学术工作，王承书还学习了俄语，翻译了一些俄文文章。后来，钱高云院士回忆说，当时王承书已是二级教授，但仍然愿意过上每月500卢布的实习生活。她说：“我来这里不是为了待遇，只要能学到东西，什么恶劣条件我都接受。” [2]”王承书在苏联学习结束后，利用回国的火车上的时间，翻译了刚刚解密的有关美国磁约束核聚变计划的《舍伍德计划》一书。后来，她又翻译了《热核聚变研究导论》等著作。这些基础理论著作的使用，推动了我国热核聚变研究的发展。
3.3 我愿意终生保持匿名
1960年，苏联撤回专家，生产浓缩铀-235的气体扩散厂还在建设中，群龙无首。钱三强找到王承书，告诉她这次转行的保密性和面临的困难，加上相关领域的研究困难，还要远离家人，不能公开发表文章，为了这次任务，她必须隐姓埋名。王承书知道，这项长期而重要的任务贝语网校，既是自己的责任，也是国家对她的重托，于是立刻表示愿意。随后麦卡锡主义物理学家，王承书住进了大宿舍，开始学习、研究理论基础。研究员诸葛富回忆道：老师总是先把内容学好，整理好，再给我们讲！
1961年底，在王承书的高效组织下，铀浓缩厂人员掌握了扩散和级联分离的理论知识。1962年初，为了回答气体扩散厂能否生产出合格产品这一理论问题，王承书带领研究组开展净化级联研究。他和钱高云等人抓住了矛盾的主要方面，在求解级联方程时，选择了数学上不完全自洽的简化计算方法，经过多次实验模型验证，得出结论：净化级联装置可以生产出符合质量要求的原子弹装药，让这个机密项目得以继续建设。后来，研究成果《净化级联的计算与实验》获1978年全国科学大会奖，王承书是第一名获奖者。
1963年初，中央批准了原子弹爆炸试验“两年计划”，这意味着气体扩散厂要提前获得高浓缩铀产品。当时，该厂面临一系列理论和技术生产难题。要获得高浓缩铀，就必须开动气体扩散厂。要解决上千台机器如何启动、如何连接等关键问题，需要一个绝对可靠的级联计算方案。对此，二机部派王承书团队攻克级联理论计算难题，提出新的开机方案。王承书指导科研人员分批启动该厂的理论计算工作。当时，为了用上我国唯一一台每秒15万次的电子计算机，王承书团队经常在后半夜或节假日加班计算。 为了让推导和计算过程更加准确，王成书等人坚持对级联静态和稳态过程的计算结果进行验证，在数千台机器中计算出每一批级联的丰度平衡时间。由于王成书体质虚弱，不能用左手打字，也不能用右手写公式，她只能把右手中指按在食指上，使劲打字，然后拿笔把结果记下来。即使在如此劳累的情况下，王成书也要把电脑里几十箱计算笔记全部审阅、审核一遍。
当时，如果按照苏联专家留下的“9批开机、7批产品提取”方案，需要337天的时间，不可能提前获得高浓缩铀产品。因此，王承书等人对开机方案进行了深入的分析研究，计算了数百个稳态操作方案和数千个动态操作方案，并强调试车演习要分步进行，避免操作失误，打一场稳妥的仗。最后，有关人员提出了“9批开机、5批产品提取”方案。王承书等人论证了可行性后，将这一新方案提交给了二机部。新方案的实施比原计划节省了113天，为第一次核试验提供了装料和时间保障。1964年1月14日，气体扩散厂人员终于获得了浓缩度在90%以上的高浓缩铀-235。 王承书带领成员提前完成任务，为我国第一颗原子弹提供了至关重要的原材料，加速了原子弹的研究进度。后来，研究成果《504厂9批次级联启动方案计算》于1978年获得全国科学大会奖，王承书为第一获奖人。
1964年初，我国决定建设铀同位素分离研究所，任命王承书为国产大型铀浓缩扩散机总设计师，钱高云、李明阁为副总设计师。文革期间，王承书等专家的领导被撤职，我国大型气体扩散机的研制进程受到阻碍，部分人员在工作中出现“夸大其词”的现象。对此，王承书敢于质疑，向上级提出，先花半年时间试验再做决定。事实证明，王承书的严谨是对的，她知道，以当时的经济状况，国家的钱要用在正确的事情上，不能急功近利。 在新机研制中，王承书带领团队着力解决扩散级联运行中出现的“偏差大”问题，强调理论要与生产实际相结合，分析贫料丰度对分离功价格的影响，选取最佳贫料丰度范围，提高级联效率，降低产品成本。王承书团队的科研项目《扩散级联经济性分析研究》为我国气体扩散工业的发展提供了参考数据，后来获得了1978年全国科学大会奖，王承书为第一获奖人。
3.4 研究与教育的火花
当发现国内理论研究尚有滞后时，王承书便进入科研领域，率先提出铀同位素激光分离理论研究。此外，她敏锐地注意到一些国家在铀同位素分离生产工业中采用离心分离技术，于是开始推动离心分离工业应用的基础研究，点燃了科研的“小火苗”，为我国铀同位素分离理论研究奠定了基础。1978年，王承书调离科研一线，可以参加一些公开会议，但并未发表学术论文。1980年，王承书当选为中国科学院学部委员（后改称院士）。
1992年，张文玉院士逝世后，王承书将他们以丈夫名义攒下的10万元捐了出去。1994年6月18日，王承书院士因病在北京逝世，但她创办的“希望星星之火”文玉小学留了下来。
结论
李大钊先生[7]认为，20世纪是被压迫阶级解放的时代，也是妇女解放的时代；是妇女寻求爱情的时代，也是男人发现女性意义的时代。面对时代的压迫，王承书选择了觉醒与抗争，后来隐姓埋名发展我国的核物理事业，名不见经传。她的学生段存华（原轻工业部副部长）曾说：“她管这些吗？她最不管这些，我管。没有她，我们还瞎着呢[8]。”今天，科教工作者更需要继承和弘扬王承书“加入铺路、创造条件的行列”的思想！正如王竹溪院士称呼王承书“先生”一样，以时代的思想与精神，看王承书的一生，她当之无愧； 在科研和教育领域，作为一名女科学家，她当之无愧！
参考
[1] 中国科学院联合学术部办公室.中国科学院院士自传.上海:上海教育出版社,1996.第15页
[2]席学武主编.永生：王承书传.北京：中国原子能出版社，2015。
[3] 刘继兴. 物理学，2004，33（3）：157
[4]王承枢，应春桐、张存珍译.气体动理论——王承枢论文选集.北京:中国原子能出版社，1994
[5]葛能全主编.钱三强年谱.北京:科学出版社,2013.