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《居里夫人文选》主要由居里夫人先后写的三部作品汇编而成：一是她1903年向巴黎大学提交的博士论文《放射性物质的研究》；二是她在1923年撰写的《居里传》；三是应美国记者、社会活动家麦隆内夫人之请而写的《自传》，也是1923年写的。此外，该书还增加了几个附录，对读者具有重要的参考价值。
博士论文和传记是两种体裁和内容完全不同的作品，前者是科学研究论文，重点是论述实验原理、实验方法、实验数据和数据分析以及由此得到的实验结果及其价值等。而传记是为了给并不一定受过专业训练的读者看的，侧重点是传主的生活经历，虽然也介绍一些科学背景、研究方法等科学研究的内容，但一般比较简略和通俗。
现在，北京大学出版社把这三部作品汇集在一起出版，这就满足了各种不同读者的需要，也无疑会使我们对居里夫妇有更加深入的理解，对广大读者来说这无疑是一件幸事。不过，需要特别强调的是，其中的博士论文《放射性物质的研究》是国内首次翻译成中文。
由于居里夫人的生平在其《自传》和《居里传》中都交代得非常清楚，而且是第一手文献，所以本文对这方面的内容不再赘述，仅就其在放射性物质研究方面的相关学术背景作一简介。
19世纪末，正当物理学家们为经典物理学的辉煌胜利举杯祝贺时，也正当一部分科学家宣称物理学的大厦已经最终建成之时，从1895年（正是玛丽和皮埃尔结婚的那一年）起，一系列从未预料到的伟大发现突然迅速地相继涌现。首先是1895年12月德国物理学家伦琴（W.G.Röntgen,1845—1923,1901年获诺贝尔物理学奖）发现X射线；接着，法国物理学家贝克勒尔（A.H. Becquerel,1852—1908）于1896年3月发现铀元素的天然放射性；再过一年，英国物理学家汤姆逊（J.J.Thom-son, 1856—1940,1906年获得诺贝尔物理学奖）又发现了电子……这一系列的发现，在物理学家、化学家面前展示出了一个光怪陆离、变幻莫测的神奇世界，它们完全不能用传统的科学信条来解释。以前，人们认为原子是不可分的、最基本的物质单位，现在却出现了比原子更“基本”的电子！以前，物质质量不能自行改变也是信条之一，现在铀元素的质量却在天然辐射中自动减少！……还有许许多多新的发现，都在冲击着经典物理学大厦的根基，一场激动人心的物理学革命正在酝酿之中。在这激动人心时代到来之时，玛丽和皮埃尔正处在大潮的发祥地欧洲，他们毫不迟疑地投入到这一大潮之中。
由于他们选择的研究方向与铀的天然放射性有关，所以我们着重谈一谈这方面的研究进展。1896年3月至5月，贝克勒尔发现一种人们从未研究过的新射线，其射线源就是铀元素。在5月18日的报告中他指出：
我研究过的铀盐，无论是发磷光的或是不发磷光的，结晶的、溶解的或是放在溶液中的，都具有相同的性质。这使我得到下面的结论：在这些盐中，与其他成分相比，铀的存在是更重要的因素。……用铀粉进行的实验证明了这个假设。
贝克勒尔射线的发现，对经典物理学的震动很大。经典物理学认为，原子如果存在的话，就一定是最小而又不能再分割的粒子，现在铀原子却可以不断地放射出一种射线来，这真是令人惊诧万分；更使人感到迷惑的是铀盐不断放出射线来，射线是带有能量的，这能量从哪里来？能量守恒定律会因此遭到破坏吗？物理学家们忧虑重重。一位物理学家问英国著名物理学家瑞利（J.W.S. Rayleigh, 1842—1919, 1904年获诺贝尔物理学奖）：
“如果贝克勒尔的发现是真的，那么能量守恒定律岂不遭到了破坏？”
瑞利十分幽默地回答说：
“更糟糕的是我完全相信贝克勒尔是一位值得信赖的观察者。”
此后，贝克勒尔对铀射线继续做了几年研究，但未能取得实质上的进展，这是他自己受到一种不正确思想指导的结果。对此，他后来不无遗憾地说：
“因为新射线是通过铀认识的，所以我有一种先验的观点，认为其他已知物体不可能有更大的放射性，于是，对这个新现象普遍性的研究，似乎不如研究其本质那么迫切。”
对放射性现象研究做出新贡献的是居里夫妇。
贝克勒尔的发现报导后，并没有像X射线的发现那样在科学界引起轰动。对此，派斯（Abraham Pais,1918—2000）在他的《基本粒子物理学史》一书中指出：
贝克勒尔射线的发现不像伦琴射线的发现那样引起轰动，新闻界根本没有注意到这一发现。连贝克勒尔自己不久都把注意力转移到塞曼效应上了。1897年在这个领域里只有开尔文和S.汤普森等人写过几篇论文。然而更重要的是，那年有两位年轻人开始认真考虑贝克勒尔射线，他们就是玛丽·居里和卢瑟福。他们对于贝克勒尔射线的早期研究，标志着由他们所代表的一门新学科的开始。
1897年，居里夫人正面临如何选择博士论文课题的研究的困惑，她在大量文献中寻找她感兴趣的研究课题。在阅读了近几年的科学期刊后，居里夫人注意到了贝克勒尔教授的关于铀射线的论文。这种铀射线颇有点神秘，而且有一个问题她不明白：铀射线的能量从哪里来的？其实这个问题也是困扰贝克勒尔和许多科学家的一个问题。居里夫人觉得这个问题很值得研究，她写道：
当时，我和皮埃尔·居里对贝克勒尔在1896年发现的一种奇特现象产生了浓厚兴趣。
……
贝克勒尔还证实，铀射线的这种特性与铀化合物先前的存放情况无关，即使在黑暗中保存数个月，这种特性依然存在。这样就产生了一个问题：铀化合物持续地以辐射形式释放出能量（尽管数量不大），这种能量是从哪里来的呢？
我们非常关注这种现象。这种现象提出了一个完全新的问题，还没有人对此做出过解释，我决定来研究这个问题。
她对皮埃尔说：“研究这种现象对我好像特别有吸引力，它是全新的，但还没有人做过深入的研究。我决定承担这项研究工作。”她还说：“为了超越贝克勒尔已经得到的成果，必须采用精确的定量方法。”
她决定以这个问题作为博士论文的研究课题。
居里夫人的决定聪明而又大胆。首先，这个能量来源的问题十分棘手，用已有的科学概念几乎无法对它做出解释，可是她偏偏选中这种难度大、内容新颖的研究课题，非大智大勇者不敢为也！其次，当时世界上还没有任何一个女人想要成为理科博士，她明白，要想同男人建立平起平坐的关系，她的论文必须有独特的内容和实质性的科研成果才能通过。再次，居里夫人意识到，贝克勒尔的重要发现尚未被人们重视，几乎还没有人做进一步研究，因此选这个题目作研究，取得成功的机会比较大。但与此相随的困难是：参考文献太少，几乎一切都得自己从头干起。居里夫人发现，除了贝克勒尔1896年提交的几篇学术报告以外，只有很少的几篇参考资料。
居里夫人自从1898年开始研究放射性，到1903年向巴黎大学提交博士论文《放射性物质的研究》，经历了5年时间；再到1923年出版《居里传》和《自传》，时间又过去了20年。这一时期正是原子物理学和原子核物理学迅猛发展的时期。
1898年，J.J.汤姆逊刚刚在一年前才发现电子的存在，对于原子核还一无所知，人们还不知道原子是由核和绕核旋转的电子组成。而我们现在知道，放射性现象是一种核物理现象，所以在居里夫人开始研究放射性的时候，她面临的研究对象基本上是一片混沌，其难度可想而知，认识上的错误也因此在所难免。在《放射性物质的研究》的“引言”中居里夫人写道：
如果说我们的主要问题在化学方面已经算是得到了解决的话，那么，对放射性物质物理性质的研究可以说才只是开了个头。诚然，已经形成了一些重要观点，但大多数结论还有待证实。考虑到放射性所产生的现象的复杂性，而不同放射性物质之间又存在着那样大的差异，目前这种情况也属正常。好些物理学家都在研究这几种物质，自然会有不谋而合，有时也会做同样的事情。在这篇论文报告中，我严格按照博士论文对篇幅的限制，只介绍我个人的研究工作，只是在必要时才不得不提到其他研究者的成果。
由于前面我们提到的她对贝克勒尔试验做了关键性的改进，所以在这年4月12日她递交给法国科学院第一篇关于铀射线论文时，她立即得到了三个重要的新观点：
其一，她不仅再一次证实了贝克勒尔关于铀有发射一种所谓“铀射线”的事实，而且发现了一个新的放射性物质——钍，她还指出“钍氧化物的放射性甚至比金属铀更强”。这一发现说明放射性不仅仅只与铀相关，因此她认为“铀射线”这一名称太狭窄，于是她引入了一个新的、更一般的名称“贝克勒尔射线”，而且还引入了“放射性物质”这个词汇。
其二，更重要的是，居里夫人在这篇论文里得出的一个结论：“所有铀的化合物都具有放射性，一般说来放射性越强，化合物里的含铀量越多”，这比贝克勒尔的结论（“铀化合物发射新射线的能力是铀本身的一个性质”）更加明晰。这个结论仍然没有触及本质，但是令人惊讶的是这年的12月（仅仅7个月时间！），在居里夫妇合作的第二篇论文里，他们这样提及她4月发表的论文：“我们当中的一个人（玛丽·居里）已经证明了放射性是单个原子的特性。”请读者注意，这是物理学上第一次明确地说明放射性涉及的是单个原子。英国物理学家索迪（F.Soddy,1877—1956,1921年获诺贝尔化学奖）在1920年还提醒人们注意：“玛丽的理论——放射性的活动是原子内部的特性。”
由此可以知道，正是由于放射性的研究，不但推动了化学研究，而且更重要的是为人类打开通向原子物理学和原子核物理学的大门。
其三，她发现两种富含铀氧化物的矿物放射性十分反常：“它们的放射性比铀本身的放射性还要大许多。这一事实非常值得注意，它使我们相信这些矿物质中含有一种比铀的放射性更强的元素。”由这一现象她做出一个大胆的推测：放射性是一种发现物质的新方法。后来，居里夫妇果然很快就利用这种新的方法，发现了两种新元素——钋和镭！
紧接着，居里夫妇在这年7月和12月又接连发表了两篇文章：《沥青铀矿中的一种新的放射性物质》和《沥青铀矿中的一种放射性很强的新物质》。在后一篇文章中他们指出：“钋和镭的放射性比铀和钍大得多。照相底板在钋和镭的作用下30秒即得到极为清晰的影像，如果用铀和钍就需要几小时才能得到同样的结果。”
派斯曾经说：“就居里夫妇的事业而言，1898年是他们辉煌的一年。然而，还有更重要的工作等着他们去完成：通过艰苦的努力以阐明他们早期的发现。”
在这之后，居里夫妇在放射性化学方面取得了很大的成就。居里夫人在《放射性物质的研究》的“引言”中对这一点有明确的阐述：
我的这篇论文总结了我四年多来研究放射性物质所取得的结果。一开始，我研究的是贝克勒尔所发现的铀的磷光现象，研究取得的结果激发了我对另一项研究的兴趣。后来，皮埃尔·居里放下他手头的工作也来同我一起进行研究。我们的目的是要提取到新的放射性物质并研究它们的性质。
……
然而从化学的观点看，有一点是可以肯定的，一定还存在着一种放射性非常强的新元素，那就是镭。于是，制取镭的纯氯化物和测定镭的原子量就成了我工作的主要内容。当工作进行到可以断定在几种元素中确实混杂有一种肯定是具有非常奇特性质的新元素时，我马上意识到我应该改用一种新的化学研究方法。后来的事实证明，这个决定是正确的。这种新方法的依据，是认定放射性是物质的一种原子属性。正是使用这种方法，皮埃尔·居里和我才得以发现镭的存在。
由一种自然现象的研究，很快看出这一研究“将揭开一个非常有趣的领域”，必须有非同一般的眼光，比如发现铀辐射的贝克勒尔就没有这种眼光。而居里夫人之所以有这种眼光，起源于她一开始就发现这种辐射不能仅仅用贝克勒尔的不定量的方法（照相底片感光方法）来研究，而应该利用辐射其他可以定量研究的效应来研究。此时，居里兄弟
发明的静电计正好派上了用场。
灵敏的静电计，使居里夫人立即有了惊人的发现：所谓“铀辐射”并不是像贝克勒尔所描述的那样只有铀才能够发射，她基本上很顺利地发现钍也可以发射这种辐射，而且它们的射线强度也不一样。正是由于这一发现，居里夫人立即采取了两个有力的措施：一是思想上的，她很快就认为应该把贝克勒尔发明的“铀射线”这一术语改为具有更加广泛意义的术语“贝克勒尔射线”，接着又很快提出“一个领域”所独具的那种涵盖面广泛的术语：放射性。有了这一思想上的突破，她立即猜想，自然界是否还有其他具有放射性的物质？如果有，应该可以利用不同的放射性强度来检测新的放射性物质，如果发现一种所有已知元素都没有的放射性强度，那么这种元素就很可能是一种人们尚不知道的新元素。这种猜想如果成真，那么化学领域里将出现一种新的检测新元素的方法；对于化学来说，这可是一个了不起的发现和推动。居里夫妇把所有能够弄到手的放射性物质，都严格加以试验检验，他们的猜想很快得到了证实。当然，它们被化学家广泛地承认和接受，像任何新事物一样总是需要一个过程。幸运的是，这一过程由于居里夫妇不懈的努力和细密的试验论证，很快就实现了。由此可见，精密测量对推动科学的发展有多么重大的价值。正如居里夫人在《放射性物质的研究》结尾处的“小结”所说：
我们对新放射性物质的研究引发了一场科学热，带动了此后许多同寻找新放射性物质有关的研究以及对已知放射性物质的辐射所进行的深入研究。
像所有的科学家一样，居里夫人在整个研究过程中也有失算的时候。正如她本人所言：“许多物理学家……的研究都已经证明了放射性的复杂特性。”
居里夫人所指的这些“复杂特性”，多半是指物理学家如卢瑟福（Ernest Rutherford, 1871—1937,1911年获诺贝尔化学奖）等人研究的对象。例如，在卢瑟福等人的研究中不仅发现放射线里含有三种射线：α、β和γ射线，而且放射性物质在放出射线的同时，这种物质会同步发生“嬗变”（transmutation），由卢瑟福的实验中发现其嬗变的规律由指数规律决定：
式中N（t）为t时刻存在的放射性物质原子数目，λ是这种放射性原子的平均寿命（相应的半衰期是λ乘以ln2），实验证明它不依赖于各种物理和化学等外部条件。从原子论的观点看，这个方程含有更深刻的意义。因为这一规律意味着放射性物质在相等的时间间隔里，衰变的百分比是不随时间先后而改变的常数。这就强烈地提示：每一个原子或迟或早发生衰变的机会不受其他原子是否存在的影响。
但是，居里夫人开始并不同意卢瑟福的这一发现。卢瑟福几乎从一开始就认为放射性物质中所释放出的能量，并不像许多科学家（包括居里夫人）认为的那样是从外部吸收的能量，而是原子内部能量的释放。居里夫人曾经这样写道：“人们可以设想，所有空间都总是贯穿着类似于伦琴射线那样的射线，只是其穿透性更强，而且只能够被像铀和钍那样的大原子量的某些元素吸收。”还有一段时间，居里夫人对卢瑟福的“原子嬗变说”表示不能同意。难怪卢瑟福在1902年曾经说：“居里夫人对于放射性的了解十分肤浅，只限于皮毛。”
从物理学家的观点来看，卢瑟福的话也许有一定的道理，但是居里夫人虽然是学习物理出身的，却一直主要是从化学家的立场研究放射性，所以很自然地特别重视利用放射性的特性来发现新的化学元素，并想方设法提炼出纯的新元素和测定新元素的原子量和其他化学性质。他们的侧重点不一样，因此视野也会各不相同。
1902年，卢瑟福和索迪合作发表一篇文章《放射性的原因和本性》，文中写道：
鉴于放射性同时是一种原子现象，又伴随着产生新类型物质的化学变化，这些变化必定是在原子里面发生的，并且放射性元素必定进行着自发的转变（transformation）……我们显然是在对付在已知的原子力范围之外的现象。因而放射性可以看作是亚原子化学反应的一种表现。
虽然卢瑟福还不敢使用嬗变一词，但是他们已经大胆地宣告放射性现象是一种原子变成另一种原子的过程。正如我国学者关洪教授在他的《原子论的历史和现状——对物质微观构造的认识和发展》一书中所说：“在物理学里，这是深入到原子内部的物质结构探索的开始；在化学里，这是推翻原子不可摧毁原则的一场革命。放射性就这样把物理学和化学这两门古老的学科联结起来了。”
1903年居里夫人写博士论文时，她已经把她的视野扩大到物理学，承认和同意包括卢瑟福等物理学家研究的成果。她写道：“定义三种射线会方便叙述，根据卢瑟福所用的符号，用字母α、β和γ表示。”而且还详细描述了α、β和γ射线的穿透性（被物质吸收的规律）以及在磁场中被偏转的特性等。可惜的是，居里夫妇以及整个法国科学家的研究路线与英国科学家的不同，法国科学家主要关心的是放射性的能量从哪里来，是热力学方面的问题；而英国科学家则着重于物质内部构造的问题。
在居里夫人《放射性物质的研究》里，她也是主要探讨从热力学方面着眼的而基本上没有涉及原子结构方面的问题，她在最后一节“放射性现象的本质和原因”中说：
在谈到放射性能量时，我们经常会遇到它们的来源问题：它们是在放射性物质自身内部产生的，还是另有外部来源。根据这样两种观点曾提出过种种假说，然而迄今为止还没有任何一种假说得到了实验确认。
……
我们还有意分别在正午和子夜测量过铀的放射性。我们想到，如果导致物质具有放射性的那种假定的原初辐射是来自太阳的话，那么，它们在夜间穿过地球时就会被吸收掉一部分。可是，我们在正午和子夜测得的结果并无差别。
值得注意的是居里夫人这一节标题（“放射性现象的本质和原因”）和卢瑟福1902年文章的标题（“放射性的原因和本性”）几乎一模一样，但是二者很明显在不同的路线上前进。卢瑟福学派从原子嬗变到原子结构再到原子核物理，一直沿着物质内部构造路线。这可以说是法国科学家包括居里夫妇都失算的一点，这使他们在很长的一段时间里失去了在原子核物理学的话语权，让人扼腕叹息！
也许我们应该记住的是：失败中孕育成功，成功中也孕育着失败，这是永恒的规律。