摘要：在第二次世界大战期间，美国启动了代号为“曼哈顿计划”的秘密科学工程。这是人类历史上最庞大、最昂贵、也最具战略意义的科技项目之一。该计划始于1939年，在1942年正式加速推进，其核心目标是研发原子弹，以抢占战略主导地位。

“曼哈顿计划”中

唯一的中国籍科学家

文 | 张程宁、冯达旋

来源 | 南京大学

吴健雄受聘于曼哈顿计划

在第二次世界大战期间，美国启动了代号为“曼哈顿计划”的秘密科学工程。这是人类历史上最庞大、最昂贵、也最具战略意义的科技项目之一。该计划始于1939年，在1942年正式加速推进，其核心目标是研发原子弹，以抢占战略主导地位。

这一计划总投入高达20亿美元（约合今日价值240亿美元），共有超过60万人参与，其中包括700多位世界顶尖科学家和工程师。

在这一过程中，中国籍科学家吴健雄（Chien-Shiung Wu）作为曼哈顿工程中唯一的中国科学家，以其卓越的贡献成为关键人物之一。

吴健雄，1912年出生于江苏太仓浏河镇， 1934年毕业于国立中央大学物理系（现南京大学物理学院），1936年赴美留学，在加州大学伯克利分校师从“回旋加速器之父”欧内斯特·劳伦斯（Ernest Lawrence）和理论物理学家塞格瑞（ Emilio Segrè）。

吴健雄于1940年在加州大学伯克利分校获得物理学博士学位。博士毕业后，她先后在史密斯学院、普林斯顿大学任教，成为普林斯顿物理系首位女性讲师。

1944年，吴健雄结束在普林斯顿的工作，转而“接受邀请”加入哥伦比亚大学的曼哈顿项目，担任高级科学家。她被正式分配至哥伦比亚大学的战时“替代合金材料实验室”（SAM Lab），专门为曼哈顿工程进行同位素浓缩实验。

负责招募她的是哥伦比亚大学的战争研究部门（Division of War Research）。这种安排与曼哈顿项目整体运作模式一致——政府与大学签订研究合同，大学再聘请科学家完成合同任务。

根据Columbia University Archives (Chien-Shiung Wu Collection)（哥伦比亚大学档案馆“吴健雄文献收藏”）；The Manhattan Project: An Interactive History（U.S. DOE）（《曼哈顿计划：互动历史》（美国能源部））； Bird, Kai and Sherwin, Martin J. American Prometheus. Knopf, 2005.（《美国的普罗米修斯》（2005））的资料显示下列三位科学家对聘请吴健雄起了重要的作用：

1、伊赛多·艾萨克·拉比

职位：哥伦比亚大学物理学家，1944年诺贝尔奖获得者，曼哈顿计划高级领导成员

拉比认可吴健雄在实验物理方面的精确与才能，并邀请她加入哈罗德·尤里的研究团队。该团队当时正在哥伦比亚大学从事气体扩散与中子测量相关的研究工作。哥伦比亚大学档案馆“吴健雄文献收藏”中记载了她与拉比和尤里的紧密合作。

2、哈罗德·C·尤里

职位：1934年诺贝尔化学奖获得者，哥伦比亚大学同位素分离项目负责人

吴健雄曾在尤里的实验室直接参与使用六氟化铀进行同位素分离的研究工作。

一些历史资料表明，拉比可能因吴健雄在实验物理和β衰变研究方面的卓越能力，向尤里推荐了她。

《曼哈顿计划：互动历史》（美国能源部）确认吴健雄在铀浓缩计划关键阶段曾在尤里的实验室工作。

3、欧内斯特·劳伦斯（间接影响）

职位：加州大学伯克利分校辐射实验室创始人，1939年诺贝尔奖获得者

吴健雄在劳伦斯的指导下于加州大学伯克利分校获得博士学位。

尽管劳伦斯本人未在哥伦比亚大学任职，但他的推荐及专业人脉很可能帮助吴健雄获得了参与战时重要物理项目的认可。

由于劳伦斯的影响，吴健雄在伯克利的学术表现和实验能力在拉比等美国东海岸物理学家中广为人知。《美国的普罗米修斯》（2005）中提到像吴健雄这样的伯克利实验派学者在美国东海岸战时实验室中非常受欢迎。

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吴健雄在曼哈顿工程中的关键贡献

曼哈顿工程的核心任务之一是分离铀-235，这是一种可用于核裂变的同位素。吴健雄在哥伦比亚大学的团队中，专注于研究气体扩散法，用于分离铀同位素。她通过改进实验技术和设备，显著提高了铀-235的分离效率，为原子弹的原料生产提供了关键支持。吴健雄的这些工作直接推动了核武器的研发进程。

在中子行为与链式反应研究方面，吴健雄设计并执行了精密的实验，用于研究中子在铀裂变过程中的行为。这类研究对于掌控链式反应的可控性与确保原子弹不会在制造或运输过程中提前引爆至关重要。

她还改进了盖革计数器，用于更准确地检测核辐射。

1、美国核科学博物馆对于吴健雄所做的铀分离工作评述（https://ahf.nuclearmuseum.org/ahf/profile/chien-shiung-wu/）

“在曼哈顿计划期间，吴健雄女士在哥伦比亚大学工作，帮助开发了将铀金属分离成U-235和U-238同位素的气体扩散过程。这一过程在橡树岭国家实验室的K-25工厂上被大规模复制。她还开发了用于测量核辐射水平的改进型盖革计数器。据信，她是唯一一位在曼哈顿计划中工作的中国人。”

众所周知，将U-235和U-238分离是制造原子弹的关键步骤。没有这个分离过程，制造原子弹的可能性是不大的！

2、由物理学家亨利·德沃尔夫·斯迈思（Henry DeWolf Smyth）撰写的《斯迈思报告》（1945年），是美国政府对曼哈顿计划的官方总结报告

虽然报告中未直接提到吴健雄的名字，但其中详细描述了她参与的气体扩散法和中子行为实验。

吴健雄的工作具体贡献包括：

评估利用气体扩散法将铀-235与铀-238分离的可行性；研究核裂变过程中的中子行为，辅助验证临界质量的计算。

Smyth, Henry DeWolf. Atomic Energy for Military Purposes. Princeton University Press, 1945.

3、美国能源部（DOE）——曼哈顿计划历史回顾

美国能源部的官方回顾文献描述了吴健雄在哈罗德·尤里领导下的团队所作出的贡献。

能源部确认，哥伦比亚大学是气体扩散研究的核心机构，吴健雄曾在尤里的实验室工作，进行关于六氟化铀行为的重要实验。

历史资料特别指出，像吴健雄这样的女性科学家为橡树岭（Oak Ridge）工程设计提供了“关键的测量与验证”。

美国能源部，《曼哈顿计划：互动历史》，2005年 https://www.osti.gov/opennet/manhattan-project-history/

4、《美国的普罗米修斯》（2005）——作者：凯·伯德（Kai Bird）与马丁·J·舍温（Martin J. Sherwin），该书曾获普利策奖，是J.罗伯特·奥本海默的传记

尽管书中对吴健雄的提及较为简略，但强调了哥伦比亚大学科学家（如吴健雄）在为洛斯阿拉莫斯实验室提供关键数据与材料方面的重要作用。

作者指出，如果没有铀浓缩工作的成功，奥本海默团队不可能制造出铀弹“小男孩”（Little Boy），而吴健雄正是铀浓缩工作的直接参与者之一。

Bird, Kai and Sherwin, Martin J. American Prometheus. Knopf, 2005.

5、哥伦比亚大学档案与口述历史

哥伦比亚大学的内部历史文献证实，吴健雄是少数几位直接参与实验工作的女性科学家之一，也是为数更少的参与曼哈顿计划的华人实验物理学家。

她在回旋加速器实验室和尤里团队中的工作被记载为“在技术上不可或缺”。

哥伦比亚大学档案馆，吴健雄文献收藏

6、吴健雄登上美国邮政局发行的永久邮票

2021年2月11日是国际科学女性日，吴健雄登上美国邮政局发行的永久邮票，此前获此同等殊荣的有爱因斯坦、费米、费曼等人类最伟大的物理学家。

美国邮政总局关于吴健雄在曼哈顿工程中的贡献说到：“1944 年，吴接受哥伦比亚大学战争研究部的一个职位，在那里她为曼哈顿计划研究铀浓缩和辐射探测器。吴从事高度机密的研究以制造世界上第一颗原子弹，为分裂和利用铀原子能量的实验过程作出了宝贵的贡献。”

7、《今日物理》2024年12月刊以封面人物及专题文章的形式赞扬吴健雄在物理学领域的杰出贡献

《今日物理》杂志在2024年12月刊中以封面人物及专题文章的形式，隆重赞扬吴健雄在物理学领域所作出的杰出贡献。文中描述吴健雄在曼哈顿计划的贡献：

在曼哈顿计划中，吴健雄参与了通过气体扩散法分离铀-235与铀-238同位素的研究工作；这一技术后来被应用并放大至田纳西州橡树岭的K-25工厂。此外，她还改进了盖革计数器，使其更有效地测量核辐射水平。据信，吴健雄是唯一参与曼哈顿计划的中国人。

吴健雄在中子吸收截面研究方面的专业能力给曼哈顿计划总负责人J. 罗伯特·奥本海默留下了深刻印象。早在1940年，奥本海默曾是她在加州大学伯克利分校博士论文答辩委员会的成员。他亲切地称呼她为“GiGi”。

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结语

在第二次世界大战期间，吴健雄作为唯一参与曼哈顿计划的中国籍科学家，凭借卓越的实验能力，亲身参与了影响战争进程的关键科研项目。这不仅彰显了她个人的杰出成就，也体现了中国在反法西斯战争中通过科学力量所作出的重要贡献。

尽管身处战时与科研领域的双重挑战之中，吴健雄始终坚持科学理想，以精湛的实验能力赢得了国际同行的高度尊重。她的工作不仅是个人才华的体现，更以实际行动证明中国科学家完全有能力在国际科学舞台上作出卓越贡献，并为中美科学合作树立了值得铭记的典范。

参考文献

Bird, Kai & Sherwin, Martin J. American Prometheus. Knopf, 2005.

U.S. Department of Energy. The Manhattan Project: An Interactive History.

Columbia University Archives. Chien-Shiung Wu Collection.

Smyth, Henry D. Atomic Energy for Military Purposes. Princeton University Press, 1945 (declassified summary of the Manhattan Project).

Physics Today, Dec 2024: Chon-Fai Kam; Cheng-Ning Zhang; Da Hsuan Feng.

作者简介

张程宁，1984年毕业于南京大学地质系，曾任南京大学助教、讲师，1993年获美国杨百翰大学（Brigham Young University）全额奖学金赴美留学，现任全美南京大学校友会会长。作为2024年12月1日《今日物理》封面文章的三位作者之一，他参与撰写的该文聚焦于南京大学杰出校友吴健雄的两项诺贝尔级实验，特别呈现了吴健雄与其学生Shaknov共同完成的首次实验证实量子纠缠存在的开创性工作。

冯达旋，1972年毕业于明尼苏达大学，获得物理学博士学位，曾先后担任美国国家科学基金会理论物理项目主任、德克萨斯大学达拉斯分校副校长等职务。作者于1945年出生于印度新德里，成长于新加坡。其父时任中国中央社驻印度记者，为纪念中国人民抗日战争的胜利，特为其取名“达旋”，寓意“达到凯旋之日”。

感谢南京大学信息物理系校友朱为勇收集二战图片资料。

来源：永不落的红黑心