楊振寧掛念了七十多年的師姐，和她背後屹立三個世紀的學霸家族_風聞
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她是著名物理學家費米的高徒，楊振寧的師姐，而她更喜歡別人叫她的中文名字——寒春。
撰文 | 倪憶
2021年9月22日，由清華大學、中國物理學會、香港中文大學主辦的“楊振寧先生學術思想研討會——賀楊先生百歲華誕”在清華大學召開。（楊振寧先生的生日是1922年10月1日，虛歲一百，官方文件上的生日則是9月22日。）楊振寧先生親臨現場，發表了自己的百歲感懷。在發言中，他提到他在1971年第一次訪問新中國的經歷。他説：“美國報紙上説，中國毛主席派了個飛機到陝北，去找美國的一個叫做寒春的物理學家到北京去幫助中國製造原子彈。寒春我非常認識，我跟她在芝加哥大學同一個實驗室工作了20個月，而且她還要我教他中文，她沒有告訴我為什麼。一直到1948年3月，她告訴芝加哥大學系裏所有的老師學生，説她要到中國去跟她的男朋友結婚，在陝北。”
楊振寧離開北京前，問老同學鄧稼先，寒春有沒有參加中國原子彈的設計。鄧稼先向組織上了解後，給楊振寧寫信回覆，説寒春沒有參加過我國任何有關製造核武器的事。
那麼，寒春是誰，能讓楊振寧惦記這麼久，在百歲壽辰上還專門提到呢？
寒春原名瓊·辛頓（Joan Chase Hinton，1921-2010），是一位美國核物理學家。大學畢業後，她參與了研製原子彈的“曼哈頓工程”，在費米（Enrico Fermi，1901-1954）的指導下工作。她是參與曼哈頓工程的極少數女物理學家之一，曾親眼目睹人類歷史上首次核爆炸實驗“三位一體”。在得知美國用原子彈轟炸廣島和長崎，大量平民傷亡後，她感到十分震驚，轉變成為一個和平主義者。1946年，她跟隨費米到芝加哥大學讀書，成為楊振寧和李政道的同學。後來她得知自己的獎學金是美國軍方提供的，決定離開核物理研究。據寒春的長子陽和平説，寒春離開芝加哥時，最後送她去火車站的是楊振寧。
寒春的哥哥韓丁，原名威廉·辛頓（William Howard Hinton，1919-2004），畢業於康奈爾大學，專業為農業機械。韓丁於1945年來到中國工作，他根據自己在山西省潞城縣張莊親歷土改的經驗寫成了紀實作品《翻身——中國一個村莊的革命紀實》。受哥哥的影響，寒春在1948年來到中國。她起初到上海，在宋慶齡的身邊工作。1949年，寒春前往延安，在窯洞裏同陽早結婚。
陽早原名歐文·恩斯特（Erwin Engst，1919-2003），曾就讀於康奈爾大學畜牧專業，跟韓丁是同學。1946年，陽早以聯合國善後救濟總署畜牧專家身份來華，同年10月到達延安。當時一位進步新聞記者羊棗被國民黨殺害，有人便給恩斯特起了“羊棗”這個中文名。寒春的中文名則原本是韓村。後來一位老教授給羊棗和韓村寫了幅對聯，把他們的名字改成了陽早、寒春，諧音但更有意義。
陽早和寒春在中國長期從事奶牛養殖和改良工作。千千萬萬的中國兒童能喝上牛奶，都離不開他們的貢獻。他們最初在延安的光華農場。1949年，他們趕着83頭荷蘭奶牛，到陝西安邊、定邊、靖邊三縣交界處創建三邊牧場。那時三邊牧場條件十分艱苦，氣候寒冷，物資匱乏。牧場交通不便，新中國成立的消息，花了二十天才傳到他們耳中。有次寒春得了嚴重的流感，牧場派人騎馬到幾十公里以外的黑市買了一小瓶青黴素才救回她一命。住處老鼠橫行，晚上睡覺時甚至會被老鼠咬鼻子。但這些困難都澆不滅他們建設新中國的熱情。
1955年，陽早和寒春轉到西安草灘農場。1966年，他們被調到北京，從事翻譯工作。因為不願享受特權，陽早、寒春、史克（Bertha Sneck，1916-2010）、安湯珊（Ann Tompkins，1930-）四名美國專家合寫了一張大字報，要求取消給外國人的特殊待遇。這張大字報驚動了最高領袖，讓他親自作出了批示：“我同意這張大字報。外國革命專家及其孩子要同中國人完全一樣，不許兩樣，請你們討論一下，凡自願的一律同樣做，如何請酌定。”
因為不習慣城市生活，寒春夫婦多次打報告要求回農場。1972年，他們來到南苑附近的紅星農場。1982年，他們又搬到昌平的小王莊農場，在那裏為中國設計了第一座機械化養牛場。他們的《牛奶管道的自動洗滌與消毒》項目獲北京市人民政府科技成果二等獎；《奶牛場成套設備研製、牛場設計和中間試驗》項目被授予“國際合作獎”和機械電子工業部科技進步二等獎。陽早、寒春夫婦晚年擔任機械工業部顧問。
2003年陽早逝世後，寒春執意要求在新華社的訃告中加上一句“為全人類的解放事業而奮鬥”。她説：“我們在中國待了一輩子，不是為養牛來中國，而是為了信仰。” 2004年，寒春獲得了中國政府頒發的第一張《外國人永久居留證》。2009年，寒春夫婦被中央電視台選為“感動中國”候選人。2010年寒春逝世後，他們夫婦的骨灰被撒在他們曾經奮鬥過的三邊牧場。
寒春和陽早有三個孩子，其中長子陽和平（Fred Engst，1952-）仍然居住在中國，在對外經濟貿易大學任教。
寒春的一生堪稱傳奇。她所出身的家族，則更是令人驚歎。這個家族中湧現過許多光輝的名字，與人類文明的一些最優秀成果密不可分。
寒春的外曾祖父是英國數學家和邏輯學家布爾（George Boole，1815-1864）。布爾出身貧寒，父親是一名鞋匠。布爾只正式接受過小學教育，主要靠自學掌握了微積分、拉丁語、希臘語、法語、德語和意大利語。他在1844年獲得英國皇家學會頒發的皇家獎章（Royal Medal），1849年成為愛爾蘭科克大學的第一位數學教授，1857年當選為皇家學會會士（FRS）。
布爾最重要的工作是發明了布爾代數。這種代數中有三種邏輯運算“與”、“或”、“非”，可以通過邏輯電路實現。布爾代數是電子工程和計算機科學的基礎。讀者今天能在手機或電腦上閲讀本文，都要感謝寒春的這位外曾祖父。
布爾的妻子瑪麗（Mary Everest Boole，1832-1916）是一位了不起的傳奇女性。跟布爾不同，瑪麗出生於中產階級家庭，父親是牧師，叔叔喬治·埃佛勒斯爵士（Sir George Everest，1790-1866）是一位地理學家。喬治也是自學成才的典範。他沒有讀過大學，16歲就加入東印度公司擔任學員。展露出數學和天文方面的天賦後，喬治在1814年被印度副總督選中從事地理測量工作。他在1827年當選皇家學會會士，1830年至1843年期間擔任印度地理測量局局長。珠穆朗瑪峯的英文名Mount Everest就是為了紀念他。
瑪麗從小就對數學非常感興趣，但在那個年代，她不可能接受高等數學教育。瑪麗的舅舅是布爾在大學裏的同事，因此瑪麗結識了布爾，跟隨他學習數學，從此相知相愛。婚後，瑪麗經常去聽布爾在大學裏的講座，並幫助丈夫編輯出版了兩本學術著作。這在當時是完全不可思議的事情。
布爾夫婦生了五個女兒。布爾因肺炎去世時，最大的女兒剛8歲，最小的只有六個月，新寡的瑪麗則只有32歲。布爾沒有留下多少財產，儘管布爾的朋友們為瑪麗謀求了一份養老金，但還不足以維持生計。瑪麗在倫敦的女王學院找到一份圖書館員的工作，舉家搬遷至倫敦。她們在倫敦的居住條件非常差，五個女兒擠在一個房間裏睡覺。為了給女兒們買一台簧風琴，瑪麗甚至變賣掉了丈夫獲得的皇家獎章。
女王學院是英國的第一所女子學院，但所有教授都是男性。瑪麗無法在那裏教課，便自行組織學生學習數學，內容包括布爾和巴貝奇（Charles Babbage，1791-1871）的前沿成果。在五名女兒全部成年後，50歲的瑪麗辭去工作，專注於數學教育與普及。她至少出版了六本專著，內容包括兒童教育、數學教育，以及對布爾科學工作的普及。
瑪麗對兒童教育有許多創見。她的一些觀點在今天看來很正常，當年卻顯得離經叛道。她強調幾何直觀，並以公式(n+1)^2=n^2+2n+1為例，示範如何讓兒童通過幾何圖形來自行發現這個公式。她強調獨立思考，主張讓兒童通過不斷摸索來自我學習。瑪麗還發明瞭“繡曲線方法”（curve stitching method），可以用直線段來生成各種形狀的曲線。這種方法能夠由簡單的工具實現，適合兒童自行探索，至今仍在被廣泛使用。
布爾夫婦的大女兒瑪麗·艾倫（Mary Ellen Hinton，1856-1908）就是韓丁和寒春的祖母。她曾經寫過一本關於詩歌的書，並作過相關講座。
二女兒瑪格麗特（Margaret Taylor，1858-1935）學過繪畫。她婚後生了兩個兒子，長子傑佛裏·泰勒爵士（Sir Geoffrey Ingram Taylor，1886-1975）是一位物理學家和數學家。早在讀本科時，他就發現經典的楊氏雙縫實驗在光源非常弱的情況下仍然會發生干涉，從而證明雙縫干涉是一種量子現象。（後來者的實驗精度甚至可以控制到每次只讓一個光子通過雙縫。）這是一項被寫入教科書的工作。傑佛裏·泰勒後來成為流體力學領域的泰斗，並代表英國參加了曼哈頓工程。他1919年當選皇家學會會士，1944年獲得皇家學會的科普利獎章——這是世界上最古老的延續至今的科學獎，在學術界地位可以跟諾貝爾獎相媲美。除科普利獎章外，傑佛裏·泰勒還獲得過許多榮譽，但最令他的家族感到欣慰的是，他在1933年獲得了皇家獎章，就是外祖父布爾曾獲得過，後來又被外祖母賣掉的皇家獎章。瑪格麗特的小兒子尤利安·泰勒（Julian Taylor，1889-1961）是一位神經外科醫生，擔任過皇家外科醫師協會副會長。
布爾夫婦的三女兒艾麗西亞（Alicia Boole Stott，1860-1940）是五位女兒中唯一繼承父親數學天賦的人。在當時，女性幾乎不可能找到學術界的工作，所以她一直是以業餘身份研究數學。艾麗西亞的主要工作與四維空間裏的多面體有關，英語中“高維多面體”（polytope）一詞就是她率先使用的。
小學生都知道，對於任意的大於或等於3的正整數n，在二維平面上都存在正n邊形。但這個結論在高維空間裏是不對的。早在柏拉圖時代，人們就知道三維空間中只有五種三維正多面體：正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體。
艾麗西亞獨立地發現了四維空間中全部六種四維正多面體。在70歲時，艾麗西亞還跟著名幾何學家考克斯特（Harold Coxeter，1907-2003）合寫了一篇論文。
艾麗西亞的兒子列奧納德·斯托特（Leonard Boole Stott，1892-1963）是一位醫生和發明家。他是治療結核病的先驅，併發明瞭便攜式X光機等許多機械。艾麗西亞的女兒瑪麗（Mary Boole Stott，1893–1962）是一位心理學家，在英國政府部門工作多年。
布爾夫婦的四女兒露西（Lucy Everest Boole，1862-1904）是英國第一位女性藥物學家，也是英國皇家化學學會的第一位女會士（FRIC）。
布爾夫婦最出名的女兒是最小的艾捷爾（Ethel Lilian Voynich，1864-1960）。她與一位波蘭革命家結合，從此使用對方的姓伏尼契（Voynich）。是不是覺得這個名字很眼熟？是的，艾捷爾·麗蓮·伏尼契就是世界文學名著《牛虻》的作者。這部小説塑造了意大利革命青年“牛虻”亞瑟的形象，在許多國家都產生了巨大的影響。寒春去世時，許多新聞報道里稱寒春是伏尼契的孫女。這純屬誤傳，伏尼契沒有子女。
寒春的曾祖父詹姆斯·辛頓（James Hinton，1822-1875）是當時最出色的耳鼻喉外科醫生。詹姆斯的兒子查爾斯（Charles Howard Hinton，1853-1907）是瑪麗·艾倫的丈夫，也即韓丁與寒春的祖父。
詹姆斯有一個女兒愛達（Adaline Cort Nettleship，1856-1932），是著名的服裝設計師，地位大約相當於今天的Vera Wang。許多社會名流都穿過她設計的衣服，王爾德（Oscar Wilde，1854-1900）結婚時的新娘婚紗就是愛達設計的。愛達的外孫卡斯帕爾·約翰爵士（Sir Caspar John，1903-1984）是英國海軍元帥，曾擔任第一海務大臣。
查爾斯·辛頓是一位數學家和科幻作家，他的妻妹艾麗西亞就是從他那裏學習四維幾何。查爾斯曾因重婚罪入獄三天，在英國無法立足，只好舉家搬至日本，在那裏住了六年。1893年，查爾斯一家來到美國，在普林斯頓數學系執教數年，其間為普林斯頓大學棒球隊設計了一台投球機。他是四維幾何研究和普及的先驅，創造了“四維超立方體”（tesseract）一詞。這個單詞的影響遠遠超出了數學界，在科幻影視及文學中頻繁出鏡。例如漫威系列電影中的空間無限寶石就裝在Tesseract裏，電影《星際穿越》中的男主角進入黑洞後到達的也是一個tesseract。
查爾斯·辛頓和瑪麗·艾倫生了四個兒子，其中長子喬治（George Boole Hinton，1882-1943）是一位冶金專家和植物收藏家。喬治的長子霍華德（Howard Everest Hinton，1912-1977）是一位昆蟲學者，1961年當選為皇家學會會士。霍華德的兒子傑弗裏（Geoffrey Everest Hinton，1947-）是當今最著名的計算機科學家之一。他與另外幾名學者在深度學習領域耕耘三十多年，終於把這一冷門方向發展成為計算機學科最炙手可熱的研究方向，極大地改變了我們生活的世界。傑弗裏在1998年當選皇家學會會士，2018年獲圖靈獎。傑弗裏·辛頓現任谷歌副總裁和多倫多大學榮休教授。
在日本居住時，為了讓孩子理解三維空間並想象四維空間，查爾斯·辛頓在後院用竹子搭建了由多個立方格組成的架子。受此啓發，他的小兒子塞巴斯蒂安（Sebastian Hinton，1887-1923）發明了供兒童攀登遊玩的立體方格鐵架（jungle gym），在許多兒童活動場所都能看到。塞巴斯蒂安就是韓丁與寒春的父親。
塞巴斯蒂安的妻子卡梅莉塔（Carmelita Hinton，1890-1983）畢業於布林莫爾學院，在那裏接受了師範教育。在丈夫因抑鬱症自殺後，卡梅莉塔承擔起了家庭的重任，成為一名教師。1935年，卡梅莉塔創辦了新英格蘭地區第一所男女混合的寄宿學校，普特尼學校（Putney School），在那裏實驗杜威（John Dewey，1859-1952）的進步主義教育。她的孩子韓丁和寒春都從這所學校畢業。
韓丁在1953年從中國返回美國後，受到美國政府迫害，著作難以出版，無法找到工作，長期務農為生。1971年，他應周總理之邀訪問中國，後來又多次訪華，曾受聘為聯合國糧農組織中國項目專家和中國農業部高級顧問，撰寫了許多部反映現代中國的著作。他的女兒卡瑪（Carma Hinton，1949-）出生於北京，在那裏長到21歲，中文名是韓倞。卡瑪獲得了哈佛大學藝術歷史博士，是一位著名的紀錄片製作人，現任喬治·梅森大學教授。
從喬治·埃佛勒斯算起，寒春所屬的布爾-埃佛勒斯-辛頓家族已經活躍了兩百年，跨越三個世紀。家族成員的足跡遍及歐美亞三洲，在數學、物理、化學、生物、醫學、地理、計算機、文學、藝術、教育、軍事等諸多領域都取得了非凡的成就。家族中至少五人當選英國皇家學會會士。
跟科學史上其他一些顯赫家族比起來，布爾-埃佛勒斯-辛頓家族有三個特點：
第一，家族早期多名成員依靠自學成才。布爾和喬治·埃佛勒斯都沒有受過高等教育，家族早期的女性成員也因為時代的侷限而未能上大學。在自學中，他們養成獨立思考的習慣，充滿叛逆精神。
第二，家族非常重視女性的教育和就業，女性成員取得了不遜於男子的成就。
第三，家族崛起於草根後，主家或分支多次遭遇階層滑落的危機，然而仍能保持其學術傳統。在這一過程中，瑪麗和卡梅莉塔等女性成員功不可沒。
布爾-埃佛勒斯-辛頓家族的貢獻已經滲透到了人類社會的方方面面。英國作家Gerry Kennedy寫過一本書，講述布爾家族和辛頓家族的故事，標題為《布爾和辛頓：兩個塑造現代世界的王朝》。這一評價並不算過譽。作為這個優秀家族的一員，寒春的科學成就也許並不突出，但她身上的理想主義光芒，和她百折不撓的堅強意志，與家族傳承下來的精神是完全一致的。
主要參考文獻
[1] Moira Chas， The Extraordinary Case of the Boole Family， Notices Amer. Math. Soc. 66 (2019), no. 11, 1853--1866.
[2] 朱學森，名字宋慶齡起的，母親與楊振寧同窗！這“老美”滿口京片子，北京日報 2020-07-11
[3] 宋陽標，憶來自美國革命者寒春：無法忍受特權，時代週報 2010-06-17
[4] 騰訊網，寒春，23歲成為物理學新星，參與美國原子彈研究的曼哈頓計劃
[5] 上海美國研究，回望：與中共結緣的美國友人｜寒春、陽早夫婦
本文經授權轉載自微信公眾號“普林小虎隊”。
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