个人回忆

我在南澳大利亚州阿德莱德度过了人生的头18年。我父亲于1886年来到阿德莱德，接替霍勒斯·兰姆爵士（Sir Horace Lamb）担任阿德莱特大学（Adelaide University）物理和数学教授；三年后，他娶了我的母亲，她是南澳大利亚州邮政局长兼政府天文学家查尔斯·托德爵士的女儿。我父母把我送到阿德莱德的圣彼得学院，这是一所很好的学校，后来又送到阿德雷德大学。当时的学校教育远不如现在的专业化。事实上，除了德语和物理之外，我在学校教授的所有科目中都有同样标准的八门课，我一直很后悔没有学习德语。虽然不是学校的错，但我在学校并没有过得完全愉快。我不擅长比赛，不是因为身体原因，而是因为我没有合适的气质，缺乏成为一名优秀球员所必需的动力和自信。由于我的学业成绩相当高，我是六年级的一名非常年轻的学生，同时在比赛中表现很差，我只能和低年级的男生一起“打场地”。男生们只接受正常的男生加入他们的友谊，尽管他们亲切地宽容我，认为我是一个奇怪的怪胎，但我与我的同伴们隔绝了，我被迫寻找自己的兴趣爱好。其中之一是在阿德莱德附近的海岸和珊瑚礁上收集贝壳。我为一个年轻人收集了不少珍贵的乌贼，除此之外，我还发现了一种新品种的乌贼；我仍然为“Sepia Braggi”作为一个独特的物种继续被海螺学家所接受而感到骄傲。

化学在我的学校里教得很好，化学老师对我很感兴趣，他过去常常让我帮助他设置课堂实验。我认为，正是这一点使我对科学方法产生了最初的兴趣。我哥哥和我也经常在花园里的一个棚子里做东西，我们把这个棚子用作车间。我父亲的大学机械师过去常常给我们一些废弃的废料和设备，我们还装配了原油发动机、莫尔斯发声器、电话系统等等。邮局的许多商店都保存在天文台，我担心我们有时会突袭它们，寻找一些令人垂涎的绝缘电线、锌或化学品。直到我15岁进入阿德莱德大学，我才获得任何正式的物理指导，然后它只是我主修荣誉数学的一门附属课程，我18岁时获得了学位。然而，正是在那个时候，我父亲开始了他的研究生涯。直到43岁，他全身心地投入到教学和管理中，是几乎重建大学并使其成为一所优秀学校的坚定支持者之一。他是澳大利亚第一个试验伦琴管的人之一，我想我是第一个接受X光检查的病人之一，我六岁时在一次事故中肘部被撞碎。他和祖父在南澳大利亚安装了第一台马可尼地震仪，将天文台的信息传送到五英里外的海岸，他还在天文台安装了地震仪。当我还是个孩子的时候，我看到了很多这样的冒险。当我在大学的时候，我父亲开始了他对α射线范围的调查，并经常和我谈论他的结果，所以我生活在一个鼓舞人心的科学氛围中。

1908年，我父亲被任命为利兹大学物理系主任，全家来到英国。我进入剑桥三一学院学习数学课程，并在第一年结束时获得该学科的主要奖学金。我在检查前患了肺炎，不得不躺在床上，体温很高。我们敬爱的主人巴特勒亲自阅读了所有的论文，并特别评论了我的论文，他说我的论文显示出了巨大的冲劲和激情——我认为温度对取得圆满的结果起到了很大的作用。事实上，我正朝着成为一名数学家的方向迈进，直到我父亲在我的第二年敦促我在期末考试中改学物理。

在剑桥大学获得学位后，我开始在卡文迪什大学的J.J.汤姆森手下进行研究。他给我提出了一个测量气体中离子迁移率的问题。J·J·汤姆森学校的盛名吸引了许多年轻的研究人员来到剑桥，而仪器方面的设施与他们承受的压力相当不相称。例如，我记得，我们40人之间只有一只脚风箱，我们必须自己吹玻璃，很难抓住它。有一次，当一位年轻女士研究人员暂时不在时，我设法从她的房间里偷偷把它拿了出来，过了一会儿，我经过她的房间，看到她泪流满面地俯身在桌子上。我没有把脚泵还给我。然后，当我第一次从云母片上得到X射线反射时，我保持感应线圈在我的热情下运行得如此剧烈，以至于锤子上的铂触点烧坏了。我们的机修工主管林肯非常生气，他告诉我，我必须等两个月，他才能给我再买一辆，因为这辆车花了十先令。我还不习惯现在年轻的研究生们以轻松愉快的方式索要一些耗资数千英镑的设备。

1912年，我在剑桥大学对X射线晶体分析进行了首次研究。我父亲激起了我对劳厄工作的兴趣；正是化学教授波普教授的帮助，以及C·T·R·威尔逊的鼓舞人心的影响，使我得以用劳厄照片的方法分析氯化钠和氯化钾。Pope和Barlow发展了晶体结构的价体积理论，当我第一次研究劳厄衍射模式时，我假设硫化锌是基于面心立方晶格，Pope从中看到了他的理论的正当性，并敦促我用他从德国的Steeg和Reuter给我买的氯化钠和氯化钾晶体进行实验。这些实验是在1912年下半年和1913年初进行的。同时，我父亲抓住了X射线通过晶体平面反射的概念来设计他的X射线光谱仪，并发现了X射线光谱。直到1913年夏天我回家度长假，我才开始和父亲一起工作。他仍然主要对X射线光谱感兴趣，但很明显，光谱仪提供了一种更强大的晶体分析方法。在展示了它在钻石结构分析中的威力之后（我在这项研究中发挥了很小的作用），他继续建立X射线光谱和吸收带之间的关系，我集中精力解释晶体结构。1914年第一次世界大战结束后，我们在一起对开放的新研究领域进行了激烈的开发，度过了一段激动人心的时光。

战争开始时，我自愿服役。我们被随机分配到各个团，最重要的是，我发现自己被扔进了一个马炮连。其他的警官都是打猎的人，虽然这是一次有趣的经历，但我简直是一条出水的鱼。我们在英国训练了一年，但就在电池出国服现役之前，我接到了陆军部的电话，告诉我要去法国为英国军队测试一项名为“声音测距”的新发明。法国军队已经开始使用这种通过声音定位敌人枪支的方法，我首先被派往孚日群岛学习它的方法。随后，在伊普勒以南的凯梅尔山建立了一个小型英国分部，我们建立了麦克风基地和录音总部。起初，这种方法的成功率很低，尽管我们在向总部提交的报告中试图掩盖这一点。问题是，当我们使用碳麦克风录制时，一枚速度超过声音的炮弹发出的巨大裂纹掩盖了我们试图定位的枪发出的微弱报告。然后，我所在部门的一名下士塔克（Tucker）想出了使用一种后来被称为“热线麦克风”的设备的绝妙主意。枪的报告虽然对耳朵几乎没有影响，但却产生了强大的压力波。我们在一个弹药箱的侧面钻了一个洞，并在上面拉了一根细铂丝。一股电流将金属丝加热成暗红色，枪的报告产生了一股气流穿过这个洞，冷却了金属丝，降低了它的电阻。它起到了很好的作用。我永远不会忘记我们第一次看到休息室里的录音设备时的激动，当时我们几乎没有注意到“炮声”和其他附带的噪音，但当收到枪声的真实报告时，我们做出了强有力的反应。随后，声程迅速发展，我们建立了覆盖整个西线的部分。它只能在平静或东风的条件下工作，但它提供了有价值的反击信息，因为炮击和火炮报告都有记录，所以我们不仅能够确定火炮的位置，还能够确定炮弹的口径和目标。

1915年，当我们在比利时建立第一个声音测距基地时，我听说我和父亲获得了诺贝尔奖。我记得那个和蔼可亲的Curé，我们住在他家里，他从地窖里拿出一瓶葡萄酒来庆祝这一时刻。

战争结束后，我在剑桥做了一段时间的讲师，然后去了曼彻斯特，接替卢瑟福担任物理教授。这是一段艰难的时期。不仅我缺乏经验，而且战争年代也让我们忘记了所有的物理知识，而这些课程主要由服役归来的军人组成，绝不容易掌握。我的主要助手是R·W·詹姆斯，他使实验室再次全面运转起来。战争爆发时，他是沙克尔顿探险队的物理学家，该探险队正在前往南极地区的途中。探险队失去了在冰层中被压碎的船只，但设法前往荒芜的大象岛，沙克尔顿从那里出发，乘著名的船前往南乔治亚州寻求帮助。詹姆斯在该党的脱逃中起了关键作用。他们当时当然没有无线电，对经度也很不确定，但他们保存了一份航海年鉴；詹姆斯对此进行了研究，并通过对恒星掩星的观测确定了时间。这些信息为他们提供了位置，使船只能够到达大象岛。返回英国后不久，詹姆斯加入了我们在比利时的声音测距部门，我们在战争的大部分时间里共同努力。当我们复员后，他在曼彻斯特和我一起建立了一所研究学校。

首先，我们集中精力用战争前C·G·达尔文发展的公式定量测量X射线衍射效率。这导致我们研究了更复杂的晶体结构，其中必须确定一些参数的值，以便确定原子的位置。起初，我们在其他实验室的同事对我们一些更雄心勃勃的晶体分析深表怀疑，但我认为“曼彻斯特学派”的主要贡献之一是证明了这些定量测量使我们能够自信地处理此类结构。我只能提到在曼彻斯特和我们一起工作的几个人。哈特里作为理论物理学教授来到该大学，并在原子散射因子方面做了著名的工作。布拉德利起初是一名化学家，但后来加入了我们的团队。他发展了粉末法，作为测定金属和合金结构的一种方法。布拉德利在粉末法的管理方面是独一无二的，他是一位杰出的研究人员。伟大的理论物理学家Waller、Bethe和Peierls也来到了曼彻斯特实验室。这位反复无常的天才E.J.威廉姆斯（E.J.Williams）多年来一直是我们的读者，他的早逝对科学来说是一个巨大的损失。我记得当Bradley和Sykes在铁铝合金方面得到一些有趣的结果时，我在一次座谈会上做了一个说明，我模糊地将他们的发现归因于一种有序-有序转换，威廉姆斯第二天早上来找我，几乎把他在前一天晚上解决的问题的全部热力学处理都带了出来。Warren和Zachariasen在硅酸盐结构的解释中发挥了重要作用。

战后不久，我在剑桥第一次见到爱丽丝·霍普金森，两年后我们订婚，并于1921年12月结婚。我妻子来自曼彻斯特一个著名的工程师家庭，尽管她的父亲阿尔伯特·霍普金森（Albert Hopkinson）打破了家庭传统，成为了一名医生。我们的大儿子斯蒂芬是德比劳斯莱斯的工程师和首席科学家。我们的第二个孩子，大卫，是一名艺术家。我们的大女儿玛格丽特（Margaret）在外交部嫁给了马克·希思（Mark Heath），我们的小女儿佩森斯（Patience）嫁给了大卫·汤姆森（David Thomson），他是我最亲密的朋友乔治·汤姆逊爵士（Sir George Thomson，剑桥科珀斯克里斯蒂学院（Corpus Christi College）院长的儿子。我的妻子于1945年担任剑桥市长，是一名治安法官，曾在许多公共机构任职，包括皇家婚姻和离婚委员会。她目前是全国婚姻指导委员会主席。

1938年，我离开曼彻斯特，成为国家物理实验室主任，大约在同一时间，詹姆斯前往南非，成为开普大学的物理教授。我担任国家物理实验室的主任只持续了一年，因为我去那里不久，卢瑟福就去世了，我被邀请在剑桥的卡文迪什实验室接替他。第二次世界大战期间，我一直驻扎在剑桥，尽管我作为加拿大和英国之间的科学联络官在国外呆了八个月。我曾担任海军部关于潜艇水下探测的科学顾问，并在战争期间参与了声测距技术的发展。

战后卡文迪什实验室的重组并不容易。战争结束时，我的实验物理副教授科克克罗夫特没有被政府释放，因此我们没有得到他的帮助，这将是非常宝贵的，同时也无法做出其他任命。他最终被任命为哈维尔公司的负责人。理论物理系主任R.H.Fowler的去世给我们带来了巨大损失，几位最重要的工作人员直到战争结束后才回来。主要建筑的大部分仍被战争期间安装在那里的政府部门占用。最终，哈特里在理论物理方面接替了福勒，弗里希开始指导核研究。W.H.Taylor被任命为Reader，并建立了一所繁荣的X射线分析学校。他一直积极参加我们所有的国际聚会。佩鲁茨当时在卡文迪什研究蛋白质结构，后来肯德鲁也加入了研究小组，这为医学研究委员会的分子生物学单位创造了起点，该单位取得了如此辉煌的成果，并举世闻名。我当然对蛋白质工作特别感兴趣。很长一段时间以来，我们只取得了最微不足道的成功，这足以鼓励我们继续下去。Crick和Watson对DNA结构的解决方案是该研究小组取得的显著胜利，但对蛋白质衍射模式的分析是一个艰巨的问题，最终通过Perutz的发现解决了这一问题，即重原子可以在特定点附着在分子上，而不会改变晶体结构。经过毕生致力于X射线分析的研究，对含有数千个原子的分子结构的成功分析给了我极大的乐趣。

1954年，当我来到英国皇家学会时，我面临着在其戴维·法拉第实验室（Davy-Faraday Laboratory）重新开始研究的问题。所有费用都上涨了很多，实验室的收入甚至不足以支付基本的运行费用，而且它正在大量使用几乎耗尽的研究基金。Davy-Faraday实验室不同于大学实验室，因为没有源源不断的年轻人在取得学位后想从事研究，所以在开始工作之前，我们必须找到人员和资金。要不是佩鲁茨和肯德鲁的帮助，我不可能做到这一点。我们同意在剑桥大学和D.F.实验室之间集中资源，联合攻击蛋白质分子。佩鲁茨和肯德鲁被正式任命为皇家学会的读者，医学研究委员会任命我为该研究的总顾问。我们把剑桥研究的一部分活生生的转移到了阿尔贝马尔街。洛克菲勒基金会、国家卫生研究所、医学研究委员会和一些工业公司慷慨资助了这项研究。D.F.实验室参与了菲利普斯、阿恩特、格林、诺思和其他人对肌红蛋白和血红蛋白的分析，其特别贡献是为电子计算机自动收集数据和程序。

皇家学会没有得到政府支持。它由其捐赠、成员的认购以及对其活动感兴趣的工业和其他机构的捐赠维持。它主要是一个传播科学知识的中心，特别是通过向非科学观众进行流行讲座。由伦福德于1799年创建，有着悠久的传统和著名的历史。戴维、法拉第、廷达尔、杜瓦和W·H·布拉格在这里生活和工作，这里是十九世纪许多杰出科学进步的发源地。它的建筑中也有一笔无价之宝，在伦敦市中心提供了会议室和世界著名的演讲室。但是，当我七年前来到这里时，必须对它在现代世界中的作用进行大量思考。已经举办了一个半世纪的星期五晚间演讲和圣诞讲座与以往一样成功，它是其他科学机构备受欢迎的会议中心。然而，在现代变化的条件下，其他活动已不再有效。它曾经是该国的主要中心，开设有关科学最新进展的讲座课程，但现在这一职能已被大学和各种社团接管。七年前，下午的讲座仍在举行，但它们的作用几乎已经停止。与此同时，金融是一个主要问题；人们不得不重新考虑皇家学会的职能，既要充分利用其独特优势，又要为呼吁支持奠定基础。圣诞讲座一直都很成功，我们想出了一个主意，全年都为大伦敦的男孩和女孩举办同样的讲座，同时让皇家学院成为一个让科学教师了解其学科最新发展的地方。学校每周举办两次讲座，向年轻人展示演示科学原理的实验。这些讲座就像剧目剧院的标准剧一样进行。每项活动都会重复数次，以便有大量的男孩和女孩参加，并且会储备最有效的演示工具，以便在学校人口发生变化时每三年重复一次该项目。我们安排科学教师与国内著名研究学校的代表见面并了解他们的工作，我们还保存了大量的演示仪器供教师学习。事实证明，这是一个非常有趣且有益的实验，受到了老师和学生们的赞赏，我对这项工作产生了浓厚的兴趣。尽管每年约有20000名年轻人来到皇家学会观看实验演示，他们只是潜在年轻科学家中的一小部分。英国协会和其他机构发起的规模大得多的计划必须满足全国各地的要求。然而，皇家学院凭借其传统和设置，是保持讲授和演示标准以及探索新技术的理想场所。它是一所讲授艺术的学校，其影响远远超出了它主要服务的领域。