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走進煉金術士的神秘世界
一方麵，煉金術士自古以來就有一個夢想，即把一文不值的物質轉換為維係財富和權力的黃金。另一方麵，現代社會迫切需要一種價格低廉、沒有汙染，還取之不盡用之不竭的資源。麵對這兩個問題，核物理學給予了回應：是的，我們可以做到。但是，古老的夢想實現起來太貴，現代的需求實施起來太難。
20世紀初期，人們開始了對原子核的探索。原子不可再分的古老神話，被一種更為複雜的觀點取代：原子如同一個微型宇宙，其中電子沿其軌道圍繞原子核運動。原子核體積極其微小，比原子小10萬倍，然而密度極大。再進一步，原子核本身還可以再分解為人們所稱的核子。核子包括質子和中子，質子帶正電，中子顧名思義，不帶電。質子的數量Z決定了元素的原子序數：氫的原子序數為1、氦為2、碳為6，等等。而中子的數量則可以有不同的情況，不同的中子數量，代表著同一化學元素的不同同位素。例如，氫元素和氦元素的中子數可以為0至2；普通碳元素的中子數為6，而著名的碳14則有8個中子。
這一美妙的結構能保持穩定，正是由於核內部存在強烈的吸引力，然而這種吸引力會隨著距離的增大而迅速減少。這就是為什麼當原子核過大時，就會變得不穩定。在這種情況下，
原子核往往會發生衰變，放射出粒子和高能射線。這種放射現象被居裏夫人稱為“放射性”，正是它引起物理學家的注意，並最終發現了原子核的存在。當一個原子序數為Z的元素放射出一個含有兩個質子的氦核時，就會轉化為含有Z-2個質子的元素，而這個新元素對應的是一個不同的化學物質。這就是原子蛻變的過程，與煉金術士的夢想不謀而合，所以我們為什麼不能據此變鉛為金呢？
顯然，這並不是20世紀30年代的研究者們關心的首要問題。那時，他們在核反應這一未知領域驚歎地發現：核反應產生的能量比一般的化學反應所產生的能量高了1萬倍，甚至10萬倍。因此，在20世紀前幾十年，科學研究充滿創造性地蓬勃發展。科學發現層出不窮，諾貝爾獎接二連三：人工放射性、重核分裂成兩個輕核的核裂變，還有與之相反，將兩個質量很小的原子核聚合成一個的核聚變，等等。
然而，這些偉大的研究並沒有為公眾所熟知，直到廣島和長崎響起可怕的爆炸聲，燃起熊熊大火，才為大家所知曉。應用核裂變原理製成的原子彈是事件的罪魁禍首。發生核裂變的重原子是鈾（92個質子，217~242個中子）或者鈈（94個質子，228~247個中子）。由於核裂變產物的總質量低於反應物的初始質量，
根據愛因斯坦質能方程E=mc2，這一質量差就會轉化為巨大的能量。
緊隨其後，氫彈被發明出來。它是根據核聚變原理製成的。同之前一樣，聚變過程會導致質量的減少，表現為巨大能量的釋放，太陽散發光與熱也是基於這一原理。氫彈產生的能量比原子彈高了上千倍，幸運的是，時至今日，它還從未以人類為目標被使用過。
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和平時代一經到來，人們就開展和平使用核能的宏大計劃。在核電站中，我們控製核裂變反應的進程，並將釋放出來的能量轉化為電能。不過，就像時政中大量的爭論所顯示的那樣，盡管核電技術無汙染，但是並不完美。除去擔心像切爾諾貝利和福島核電站那樣的重大事故再次發生，核電站的原料供應問題也尤為凸顯，因為作為標準核燃料的鈾元素的儲備，絕對不是取之不盡、用之不竭的。此外，那些放射性核廢料會在上千年，甚至上百萬年之內依然具有危險性。如何處理核廢料？是就地掩埋，還是丟到月球上？
物理學給我們提供了一個很好的替代方法，那就是利用輕元素原子核的核聚變反應，這種反應幾乎擁有一切優點：燃料供應充足，沒有放射性廢物。但是，為了讓這些輕原子核發生聚變，它們必須相互緊密接觸，並且需要超高溫的環境。這些極端的反應條件，在原子彈引爆氫彈時容易實
現，但在民用條件下卻難以產生。
這就是我們當今的處境。在此之前，在安全且和平的核物理學所取得的成功進步之外，也曾出現一些離經叛道的嚐試，還有一些走入了死胡同，其中就有兩項，有幸榮獲搞笑諾貝爾獎。
05 生物學轉化
最“中世紀”的發現：
“科郎坦·路易·凱爾夫朗是煉金術的仰慕者，他得出結論：母雞產下的雞蛋蛋殼中的鈣，來自冷核聚變的過程。”
獲獎者：
科朗坦·路易·凱爾夫朗（tin Louis Kervran）
搞笑諾貝爾獎選擇這樣一位獲獎者顯得有些不合常理。因為獲獎者凱爾夫朗已經去世10年，幾乎沒有人還記得他，以及他對核物理學的冒犯。他是如此名不見經傳，以至於人們並沒有在其生前給予他很多關注，現在我們也隻有從一些可信度不高的來源，以及他本人的作品中，才能找到描述他人生的隻言片語。如果他的職業生涯在某些方麵被略加美化，也沒什麼大不了。不管他是不是曾經大肆胡說八道，都願他安息長眠。
有人說凱爾夫朗是自學成才，有人說他是具有資質的工程師。事實上，他很可能兩者兼備。20世紀20年代，他似乎憑借僅有的法國業士文憑#pageNote#0進入政府部門工作，並且通過內部晉升獲得工程師身份。他的工作讓上級很滿意，並賦予他越來越重要的工作任務
。到了20世紀30年代，他成了塞納衛生院（seil d''''hygiène de la Seine）的成員，負責勞動安全與職業醫學的相關問題。
第二次世界大戰開始之後，凱爾夫朗參加了抵抗運動。他曾被捕，並被德國人關押了一段時間，當時他是法國西南地區抵抗活動的組織者之一。這一經曆讓凱爾夫朗很榮幸地獲得了“抵抗獎章”和法國榮譽軍團勳章，當時共有4586名勇士獲得這一殊榮。
1945年，戴高樂將軍創立了法國原子能委員會（CEA），開啟了法國對核科學的探索。凱爾夫朗恢複了在政府機關中的職位，並且被委任了一項重要的工作：在全國範圍內，實施和監測防止放射性活動對生物產生影響的保護措施。作為部長身邊的科學代表，以及多個委員會的成員，他參與到安全標準的起草工作中。凱爾夫朗曾記述了這件事：“由於我是官方職務，沒有任何一家所謂秘密實驗室敢將我拒之門外。事實上，我參與了核物理學的誕生，並跟蹤了其發展的全過程。”他位居這些職位20年，直至退休。在此期間，法國第一座用於科研的原子反應堆佐伊（Zoé）#pageNote#1投入運行。同樣，民用項目也獲得發展，在法國鄉村，一些略帶未來感的核電站冷卻塔高高聳立。它們都借用了一些好聽的村名，比如西