历史编译稿：本文保留原稿的科学人物叙事。英文资料来源为Famous Scientists；具名作者及译者未能从导出稿中核实，原发表日期待核实。
古希腊哲学家德谟克利特（Δημόκριτος）曾创造性地提出原子学说理论：宇宙是由虚空和原子组成的，原子是不可再分的物质微粒。
随着科学技术的发展与实验设备的更新换代，近代的科学家们逐渐对原子学说理论进行更新与完善。1910年，英国化学家索迪（Soddy）提出了著名的“同位素假说”：存在不同原子量和放射性，化学性质相近但其它物理或核性质可不同的化学元素变种。这些变种应该处在周期表的同一位置上，因而命名为同位素。
1897年，英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊（Joseph John Thomson）通过一系列实验证明了电子的存在，此后又发展了把质量不同的原子分离开来的方法，为后人验证同位素的存在，提供了行之有效的方法。
1931年，美国化学家哈罗德·尤里（Harold Urey）通过光谱分析发现了元素氢的同位素之一：氘（重氢）。三年后，因为此项重大发现，哈罗德·尤里被授予1934年度的诺贝尔化学奖！
诺奖得主的刻苦求学路
1893年4月29日，哈罗德·克莱顿·尤里（Harold Clayton Urey）出生于美国印第安纳州的沃克顿。
他的父亲Samuel Clayton Urey是一位农民和教师，母亲Cora Rebecca Reinoehl是一位家庭主妇和农民，和哈罗德的父亲一样，她也拥有大学学位。
1899年10月，哈罗德六岁时，父亲去世，全家陷入贫穷。哈罗德在一所只有一间教室的乡村小学接受了有限的教育。
11岁时，哈罗德的祖母去世了，他的母亲带着孩子们搬到印第安纳州的乡村居住，并通过种植出售洋葱维持生计。
此后，哈罗德前往印第安纳州的肯达尔维尔市接受高中教育。哈罗德能够顺利接受高中教育，是因为他的父亲在离世前留下了一笔保险金，专门用于子女的教育。
哈罗德在高中时学习成绩很好，接触到了一些生物学和物理学的知识（但没有化学），还参加了学校的辩论队。他在所有课程中都名列前茅，外号“教授”。
晚年时哈罗德·尤里描述了父亲留下的遗产对他产生的深远影响：如果没有那笔经费，可能我还留在印第安纳州，做一个不成功的农民—我实在无法成为一个成功的农民。
1911年，18岁的哈罗德·尤里从高中毕业，进入印第安纳州里士满的厄勒姆学院学习，考取了教师资格证书。此后，尤里在印第安纳州的一些乡村小学校任教，直至1914年，21岁的他选择进入蒙大拿大学就读。三年后，尤里获得理学学士学位，主修动物学，辅修化学。
此时，美国已经成为了第一次世界大战的协约国之一，而尤里的化学才华也备受青睐。他开始为宾夕法尼亚州费城的炸药制造商巴雷特化学公司工作，这份工作使他确信自己的未来在化学或生物化学领域。
1919年，尤里回到蒙大拿大学担任化学讲师。在这个岗位上工作了两年后，1921年8月，尤里转到加州大学伯克利分校攻读博士课程。
在伟大的物理化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯（Gilbert N. Lewis）的实验室中，尤里仅仅用了两年时间就获得了博士学位。在伯克利，尤里对量子化学这个新领域越来越着迷。
氢同位素（氘）的重大发现
1923年8月，30岁的尤里前往丹麦，在尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）创建的哥本哈根理论物理研究所进行了为期一年的博士后研究。1922年，尼尔斯·玻尔因发现“原子中电子能级的不连续性”而被授予该年度的诺贝尔物理学奖。
玻尔还通过实验证明：原子的化学性质是由原子的最外层电子—价电子决定的。玻尔的研究开辟了量子化学这个新领域—一个高度数学化的领域，而尤里对此也非常感兴趣。
尤里在哥本哈根度过了非常愉快的一年，学到了很多知识。虽然尤里的数学才华非常卓越，但是却无法与玻尔等优秀的理论物理学家相比较。因此，尤里认为，如果他想要在科学界崭露头角，就必须从事实验化学研究而非理论化学。
1924年，尤里回到美国马里兰州巴尔的摩市，成为了约翰·霍普金斯大学的一名助理研究员。1929年，36岁的尤里转任纽约哥伦比亚大学的化学副教授。
1913年，约瑟夫·约翰·汤姆逊（J. J. Thomson）发现：同一种元素的原子可能具有不同的质量。现在，我们将这种原子称为同位素。
1932年詹姆斯·查德威克（James Chadwick）发现了中子。科学家们终于明白：同位素之所以存在，是因为同一种元素的不同原子中可以具备不同数目的中子。
1931年，尤里了解到，氢有可能以重氢的形式存在，其质量是普通氢原子的两倍。后来，尤里又读到一篇论文，文中指出：每4500个氢原子中可能就存在一个重氢。尤里决定尝试寻找“重氢”。
经过计算他发现：重氢的沸点会比普通氢原子高，这意味着可以通过低温蒸馏去除普通氢原子的方式来增加样品中重氢的比例。
因此，尤里前往美国标准局，请求物理学家费迪南德·布里克韦德（Ferdinand Brickwedde）蒸馏4升液态氢直至剩下1毫升为止，并通过计算得出：这个小样本中重氢的比例比正常情况下多出了100~200倍。
利用玻尔的氢原子数学模型，尤里还计算出了重氢的光谱与普通氢原子有何不同。1931年秋天，尤里和助手乔治·墨菲（George Murphy）测量了1毫升样品的光谱，发现了他所预测的重氢光谱线。由于这一发现诞生在1931年的感恩节，因此尤里将新发现的重氢命名为“氘”。
1934年，尤里因“发现重氢（氘）”而被授予该年度的诺贝尔化学奖。
虽然尤里是唯一的获奖者，但他表现地非常慷慨。尤里将自己的部分诺贝尔奖金分享给了在这一发现中发挥重要作用的另外两人：乔治·墨菲和费迪南德·布里克韦德。
1932年，尤里创办了《化学物理学杂志》，并于1932年至1940年间担任该杂志的编辑。
追求和平的核武器发明者
20世纪中期，美国启动了制造原子弹的曼哈顿计划，哈罗德·尤里也成为了重要参与者之一。因为制造原子弹需要分离出元素铀的同位素，而没有人会比尤里更了解同位素分离技术。
1941年5月，尤里被任命为S-1执行委员会的重要成员。截止1943年末，尤里手下共有700多人为他工作，开展通过气体扩散分离铀同位素的项目。1945年初，繁忙的工作和来自上下层的恶劣政治气氛使尤里感到疲惫不堪，他把项目的控制权转交给了雷·克里斯特（Ray Crist）。尤里因在该项目上的优秀表现而被授予荣誉勋章。战争期间，尤里还为许多犹太科学家逃离纳粹控制下的欧洲提供了帮助。
1945年，尤里受聘为芝加哥大学核研究所的化学教授。
1946年底，尤里发现：同位素在许多自然物质的诞生过程可能起到重要作用。
例如贝类生物，它们的外壳是由碳酸盐形成的。贝类生物在制造外壳时倾向于使用氧-18同位素，而不是更常见的氧-16同位素。此外，贝类生物外壳中氧同位素的比例取决于形成时的平均温度。
1949年初，尤里设计搭建了灵敏度更高的质谱仪，来检验自然界中氧同位素的百分比。利用此项设备，尤里成功测算出了数百万年前地球的平均温度。
1981年1月5日，哈罗德·尤里在加利福尼亚州的拉霍亚去世，享年87岁。
在众位诺贝尔奖得主的接力传承下，同位素的发现与证实，为人类社会的科学发展提供了重要助推力。
美国化学家哈罗德·尤里，氢同位素“氘”的发现者，美国曼哈顿计划的重要参与者之一，他的研究间接推动了原子武器的诞生，核武战争的巨大破坏力为战争区的居民带来了不幸的灾难。
但是，哈罗德·尤里同样是坚决的原子武器反对者，在人生的最后十多年里，不断通过公开讲演和发表文章呼吁禁止核武器，他在临终之前还一再强调，原子能只能被用于和平目的。
科学的发展或许是一把双刃剑，但只要我们将它指引向正确的方向，科技终将造福人类社会！
原文链接：
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资料来源：《Famous Scientists》
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编辑说明
编辑说明：汤姆逊发现电子的年代更正为1897年。原文有关同位素“其它物理、化学性质完全一样”的表述改为化学性质相近，物理或核性质可不同；其余研究经历与和平观点保留历史语境。
补充参考资料
来源与编辑记录
根据博士科普公众号完整历史文章导出恢复。
校订说明：编辑说明：汤姆逊发现电子的年代更正为1897年。原文有关同位素“其它物理、化学性质完全一样”的表述改为化学性质相近，物理或核性质可不同；其余研究经历与和平观点保留历史语境。
