元素週期表背後的女科學家 吳嘉麗 淡江大學化學系 榮譽教授 台灣女科技人學會 常務監事 亞太女科技人聯絡網 主席 (2018-2020) clwuster@gmail.com 今年2019年距離1869年門得列夫教授根據當時所發現元素的週期性,提出其雛型列表剛好150年,聯合國特訂2019年為國際元素週期表年(International Year of Periodic Table, IYPT)。至今列入週期表的元素已達118個,每一個元素的發現都有一個故事,都是一個團隊的接力或合作成果。很多科學家因此獲得諾貝爾獎或榮獲元素的命名,但是我們都知道,新發現的背後一定還有很多不為人知的科學工作者的貢獻,尤其是早年19世紀和20世紀初期的女性。本文參考Nature原文1及微文庫的翻譯2,選擇其中較不為人知的九位女科學家,同時參考維基百科等的介紹,略加入她們的生涯故事以與讀者分享。為了凸顯這些女科學家,在提及她們的貢獻時,本文選擇只引用她們的「名」;其他科學家則以「全名」翻譯,如為化學界熟識的,只譯其「姓氏」。 1. 茱莉亞·列蒙托娃(Julia Lermontova,1846-1919) —鉑族金屬元素分離過程的改進 門德列夫於1869年首次製作了當時已知元素週期表的雛型,俄羅斯化學家茱莉亞˙列蒙托娃可能是在門德列夫的要求下,對鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑)的分離過程進行改良。原子量和性質相近的元素非常難區分,必須先將它們分離,才可能將它們依序排入適當的位置。關於茱莉亞的工作貢獻,只有記載在門德列夫的檔案和他們的來往通信之中。 茱莉亞從小接受私人家庭教師的指導,她喜歡科學,除了閱讀專業文獻,也自己在家做實驗,父母並未阻止她。本來她在幾位教授的推薦下申請一間化學方面極有名的農業學院,卻未獲准入學。因此她決定到國外繼續學業,1869年得以進入德國海德堡大學,跟隨本生教授(Robert Bunsen)學習。在本生實驗室,她接受門德列夫的建議,進行了鉑族合金的分離。茱莉亞後來去哥廷根大學讀博士,1874年她成為德國歷史上第一位獲得化學博士的女性。茱莉亞終生未婚。3 2. 瑪格麗特·陶德(Margaret Todd,1859-1918)、司蒂芬妮·霍洛維茨(Stefanie Horovitz,1877-1942)—同位素名詞及鉛釷相關研究 英國化學家弗瑞錐克·索迪(Frederick Soddy)在1913年提出同位素這個概念,但是「同位素」這個名詞,最早卻是由瑪格麗特·陶德醫生在一次晚宴上提出。 1914年,波蘭猶太裔化學家司蒂芬妮·霍洛維茨在維也納鐳研究所工作期間,用實驗證明了同位素的存在。她證明即使像鉛這樣常見的元素,也可能具有不同的原子量,取決於它是從鈾還是釷的放射性衰變而來。 司蒂芬妮出生於波蘭,1890年全家搬至維也納,1914年她在維也納大學獲得有機化學博士。司蒂芬妮從富含鈾礦的瀝青樣品中分離出鉛,她證明從鈾的放射性衰變中所得到的鉛,比一般常見的鉛原子量輕,這個實驗證明元素的來源不同,原子量也可能不同。她和另一位科學家也發現了釷是第二個具有同位素的元素,這個釷的同位素原來被另一科學家誤認為是一個新的元素。 第一次世界大戰後,由於政治及家庭因素,司蒂芬妮中斷了專業研究,她和一位心理學家朋友成立了一個專收學習困難孩童的寄養之家。有傳說她後來回到華沙,1940年被納粹處死,也有消息說她1942年死在一個集中營。4 3. 哈麗特·布魯克斯(Harriet Brooks,1876-1933)—氡氣的發現 哈麗特·布魯克斯是加拿大的第一位女性核物理學家,她在核蛻變和放射性方面的研究非常有名,拉塞福(Ernest Rutherford)曾稱讚哈麗特的天賦可與居禮夫人相提並論。哈麗特在加拿大麥吉爾大學物理所還是研究生時,在拉塞福實驗室研究放射性和蛻變。當時大家正在探討元素鐳的放射物到底是甚麼?是顆粒嗎?還是氣體?1901年哈麗特和拉塞福提出鐳放射物的擴散像一種很重的氣體,這是證明放射性衰變過程可能產生新元素的第一個證據。1907年威廉·拉姆塞(William Ramsay)建議這個後來被命名為「氡」的氣體屬於氦族元素,也就是惰性氣體。 1902年,拉塞福和索迪(Soddy)宣佈了他們的放射性衰變理論:原子在發出放射線的同時自發地衰變成新的原子。拉塞福因其研究成果獲得了1908年的諾貝爾化學獎。哈麗特發現氡是第一步,也是非常重要的一步,但世人卻很少記得她。雖然第一篇論文是由哈麗特和拉塞福共同寫作的,但後來發表在《自然》上的另一篇論文就只有拉塞福的名字,僅僅註明哈麗特為拉塞福提供了協助。 哈麗特在麥吉爾大學還是大學生時,成績非常優秀,但是前二年因為她是女性而沒有資格接受獎學金。1901年,她是麥吉爾大學第一位獲得碩士學位的女性。1905年,哈麗特獲聘至紐約市伯納學院任教,次年她與哥倫比亞大學一位物理系的教授訂婚,學校的院長卻說哈麗特結婚時就必須離開學院。哈麗特堅持她有權利兼顧專業和婚姻,雖然物理系主任支持她,院長仍引用學校董事會的說法:已婚女人不可能是一位成功的學術人。哈麗特最後解除了婚約,選擇留下任教。1907年,她與麥吉爾大學一位物理系講師結婚,在蒙特婁定居。1933年,她因白血病過世,據說乃因過度暴露放射線的緣故。5 4. 妲玲·霍夫曼(Darleane Hoffman,1926-)—、鈽、鐨元素相關 妲玲·霍夫曼是加州大學柏克萊校區的化學教授,也是勞倫斯柏克萊國家實驗室核能科學部門的資深科學家。當年曾參與確認元素的存在,她證明原子序100的鐨-257同位素不只是在被中子撞擊以後會分裂,也會自發性的裂變。她還發現了自然界中存在原子序94的鈽-244,鈽是存在於自然界中原子序最高的一個元素。妲玲原在橡樹嶺(Oak Ridge)國家實驗室工作,婚後1953年轉至洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)實驗室,1979年擔任同位素及核化學部門的主管,是第一位擔任該國家實驗室科學部門的女性主管。1984年再轉至加州大學柏克萊校區帶領放射化學團隊的相關研究。1996年退休後仍參與研究指導及顧問諮詢。6 5. 棠·邵內西(Dawn Shaughnessy)–超重元素原子序113-118的發現 棠·邵內西是一位放射性化學家,2000年自加州大學柏克萊校區化學系獲得博士學位,她的論文指導老師正是前一位介紹的妲玲·霍夫曼。2002年進入勞倫斯·利弗莫爾(Lawrence Livermore)國家實驗室工作,在她帶領重元素群小組研究時,他們團隊協助鑑定了六個超重新元素(原子序113-118),其中原子序116的鉝(Lv)就是她給的命名,因為這些工作是他們在Livermore實驗室完成的。7 6. 一組西班牙女性團隊 (1920s-1930s)—氟元素對健康的影響 西班牙馬德里大學的一支年輕女性團隊,特別是卡門·布魯格·羅曼(Carmen […]
臺灣女科技人的性別面向參與:專輯導讀 吳嘉麗 淡江大學化學系臺灣女科技人學會clwuster@gmail.com 本次專輯規畫了六篇文章,嘗試從化學領域擴大至所有科技領域,從科技領域銜接切身的性別議題,以此來介紹女科技人在專業之外的性別面向參與活動,邀請你也適時加入。 本專輯第一篇介紹高惠春教授的「物理與化學女性學者聯合研討會與臺灣女科技人電子報」,該研討會第一屆自2002年開始,至今已辦了九屆。這個研討會得以辦成並順利接棒,最大的支持機構是物理學會,而物理學會之所以有此動力,又有賴國際純粹與應用物理聯合會(International Union of Pure and Applied Physics, IUPAP)支持性別少數的呼籲。物理╱化學聯合研討會有別於一般完全以專業論文發表為主,更強調參與者跨領域、跨年齡、跨層級之間的交流,讓合作在無形中醞釀。 的確,這個以女性學者為主的聯合研討會,可以說為本專輯介紹的《臺灣女科技人電子報》與「臺灣女科技人學會」開啟了合作與關懷性別的基礎。當然,只有這一點基礎,可能仍難以成事,往往還需要外部的推力。1995年聯合國第四屆世界婦女會議通過「北京行動宣言」,正式以「性別主流化」作為各國達成性別平等之全球性策略。國際物理聯合會呼籲物理學界正視性別議題或也受此影響,而臺灣於1997年在行政院成立「婦女權益促進委員會」,亦開始呼籲性別主流化,但是真正在政府部門落實推動則要從2005年算起。當時的國科會成立了「性別平等專案小組」,並於2007年起新增一項專題計畫「性別與科技」類別,提供學者在科技領域研究或推動性別議題。《臺灣女科技人電子報》就是在這樣的推動下獲得支持而創刊 。 第二篇由宋順蓮理事長介紹「臺灣女科技人學會及亞太女科技人聯絡網(Asia Pacific Nation Network, APNN)會議」(見圖一和二),臺灣女科技人學會的成立固然與前述因緣有關,同時也因性別與科技計畫的支持,得以參加國際女科技人研討會,認識了相關國際組織,所以帶動學會積極參與國際女科技人團體,一方面擴大臺灣女科技人的參與面向,另一方面也爭取臺灣在國際的能見度。所以專輯的第三篇「國際女科技人聯絡網及其相關會議」由本人執筆,特別介紹國際女科技人聯絡網(International Network of Women Engineers and Scientists, INWES)(見圖三和四)這個組織和她下面的各區域組織,同時順便介紹近期參加的歐洲區域會議。臺灣將自2018年起擔任三年第三屆的亞太女科技人國家聯絡網(Asia Pacific Nation Network, INWES-APNN)主席國。 圖一:2014年在首爾開APNN會後,隨即進行年輕女科技人營隊的大合照,臺灣有二位研究生、六位女科技人學會會員參與 圖二:2014年在首爾開APNN會,臺灣有六位女科技人學會會員(左1、2、4,右2、3、4)參加,圖左與部分韓方主辦人員合影 圖三:2015年在烏干達首府坎培拉召開INWES理事會後合照,右四為梨花大學的李公珠理事長 圖四:2016在慕尼黑近郊的佛萊辛召開INWES理事會後合影,左七為李公珠理事長 由於「臺灣女科技人學會」積極參與亞太女科技人國家聯絡網,認識了韓國女科技人學會(Association of Korean Woman Scientists & Engineers, KWSE),驚異地發現她們早於1993年就成立了,目前會員有1500人。我們一貫的印象是韓國婦女仍深受傳統束縛,尤其婚後甚難走出家庭,相對來說,好像臺灣婦女聲音很大,在婚姻關係中也有較多的自主。但是,不可否認,南韓這幾年經濟發展快速,薪資早已是我們的倍數,雖然他們也面臨諸多困境。「民主」仍然是這些變化的重要因素,南韓歷經1987年的總統直接普選和數度政黨輪替,新人主政,大力協助韓國女科技人協會的立足,以及2002年「培育並支持女性科技專業人法案」的通過,因此KWSE每年可申請固定的經費辦理各種國內和國際女科技人活動。本專輯除了簡介這個團體外,也介紹她們主辦的二個活動—年輕女科技人營隊(Young Women Scientists Camp)和梨花—魯斯國際研討會(Ewha-Luce International Seminar, ELIS),她們邀請亞太各國科技領域的女研究生參加,並支付所有費用。這二篇分別由2016年參與的研究生執筆介紹,林筱玫和張雲清介紹〈韓國女科技人學會及年輕女科技人營隊〉,劉慶怡介紹〈梨花—魯斯國際研討會〉。 臺灣女科技人的各種性別面向參與,都不能缺少科技部的政策和經費支持。最後一篇蔡麗玲教授的〈科技領域性別平等的推手〉,非常完整的說明了自2007年新增性別與科技計畫類別以來,從國科會時代到當今科技部的相關計畫變革,目前計畫的推動方向和成果,以及未來的規劃與期許。希望這一專輯的報導,提供了臺灣科技女性這十餘年來在性別面向的各種參與,記錄一個較完整的歷史足跡。
臺灣女科技人的性別面向參與:國際女科技人聯絡網及相關會議 吳嘉麗 淡江大學化學系榮譽教授clwuster@gmail.com 本篇報告包含三個主題,即介紹國際女科技人聯絡網(International Network of Women Engineers and Scientists, INWES),國際女科技人研討會(International Conference of Women Engineers and Scientists, ICWES),以及筆者最近參加與前二組織相關的歐洲區域研討會(2016 INWES Regional Conference)。 n 國際女科技人聯絡網 國際女科技人聯絡網英文簡稱為INWES(網站:http://www.inwes.org/),是一個全球性、包含約60個國家參與的數理科技女性團體的非營利組織,主要以機構會員為主,如非政府組織(Non-Governmental Organization, NGO)、大學、研究單位、公司企業團體等,但是也有個人會員,因為有些國家尚未組成婦女科技團體,希望藉由個人的參與而促成相關團體的組成。 n 緣起 INWES緣起於1996年由聯合國科教文組織(United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, UNESCO)和國際科學委員會(International Council of Science, CSU)主辦的「迎接21世紀的世界科學研討會」(World Conference on Science for the 21st Century)的建議,希望成立一個女科技人國際組織負責始於1964年第一屆的「國際女科技人研討會」(International Conference of Women Engineers and Scientists, ICWES),該會議每三年舉辦一次。後來經聯合國科教文組織加拿大委員會的大力支持和UNESCO的經費補助,2002年第12屆ICWES獲得30個國家出席代表的一致同意,INWES組織終於在2003年於加拿大正式完成非營利機構的立案。 2007年底,INWES成立了一個教育研究中心(Educational […]