這個青年婦女並不氣餒。雖然沒有專用的電氣設備，也沒有開始科學研究所需的壹切材料，她仍找到了辦法能在這間陋室裏運用她的儀器。
這很不容易。精密儀器有許多陰險的仇敵——潮濕和溫度的變化。這間小工作室的氣候對於靈敏的靜電計是致命的，對於瑪麗的健康也頗有妨害不過這無關緊要。這個女物理學家覺得太冷的時候，就在她的工作筆記本上記下攝氏溫度計指明的度數，作為報復。在公式和數字之間，1898年2月6日的記載是“溫度六度二十五分。”
六度，這真是太低了！瑪麗加上了十個小驚嘆號，表示她的不滿。
這個博士應考人第壹關心的測量鈾線的“電離能力”， 即鈾射線使空氣變為導電體並使靜電計放電的能力。她所使用的那種極好的方法，原是她熟悉的兩個物理學家——比埃爾和雅克·居裏以前為研究別種現象而發明的。瑪麗用的設備由壹個“電離室”、 壹個居裏靜電計和壹個壓電石英靜電計組成。
幾星期後有了初步結果：瑪麗斷定這種驚人的輻射的強度與檢查過的化合物鈾的含量成正比；這種輻射，可以精確測量， 不受化合情形或外界環境——“照度”或溫度的影響。
這些發現外行人並不覺得有什麽了不起，但是對於學者們卻有極大的吸引力。物理學上常有壹種不可解的現象，經過幾次研究之後，卻可以歸入以前已知的定律，這麽壹來研究者也就立刻失掉對它的興趣！
瑪麗的研究絕不是這樣。她越深入研究鈾射線，越覺得它不尋常，具有壹種未知的性質，同任何東西都不相象，也不受任何東西影響。雖然它的能量很弱，卻有壹種特殊的“個性”。
她對這種奧秘反復思考，追求真相，同時加快步伐，不久就確定這種不可解的輻射是壹種原子的特性。
她又自問：雖然只觀察到了鈾有這種現象，但是沒有什麽理由可以證明鈾是可發出射線的化學元素。為什麽別的物質卻沒有同樣的能量呢？射線先在鈾裏發現也許是偶然的，物理學家心裏就把它與鈾連在壹起了，現在應該在別的地方去找它。
想到了立刻就做！瑪麗扔下了對於鈾的研究，決定檢查所有已知的化學物質；不久就有了結果。另外壹種物質——釷的化合物，也自發放出射線，與鈾射線相似，強度也相似。這個青年婦女有了很清楚的觀念，這種現象決不只是鈾的特性，必須給它壹個不同的名稱。居裏夫人提議把它叫做放射性。鈾和釷這些有特殊“輻射強度”的物質，就叫做放射元素。
放射性簡直迷住了這個女物理學家，她毫不疲倦地用同樣的方法研究各種極不相同的物質。在瑪麗的性格裏，好奇心，女人的非凡的好奇心，學者的第壹種美德，發展到了最高度。她不限於觀察鹽類和氧化物這些簡單化合物，她忽然想要把在理化學校采集的礦物加工成各種標本，當作消遣，用靜電計把它們用於海關檢查。比埃爾贊成她的意見，並且幫助她挑選硬的、最容易碎的、奇形怪狀的礦脈碎片。
瑪麗的見解很簡單，像天才的偶然發現壹樣簡單。
居裏夫人站在那裏的十字路口，有幾百個研究者曾經停留過許多月，或許多年。他們檢查所有已知的化學物質之後，像瑪麗壹樣發現了釷射線，仍繼續無結果地自問這種神秘的放射性是由哪裏來的。瑪麗也是這樣自問，也覺得驚異，但是她的驚異轉化成了有結果的行動，她已經用盡所有明顯的可能性，現在要轉向深奧的、未知的東西。
她先就知道，或者更確切地說她以為自己知道檢查礦物的結果是什麽：不含鈾或釷的標本，壹定顯得完全“不放射”； 含鈾或釷的礦物，壹定有放射性。
事實證明了這種預料。瑪麗拋開那些不放射的礦物，專心研究其余的礦物，並且測量它們的放射性。
測量中有了壹個戲劇性的發現：這種放射性的強度，比通常根據其中鈾或釷的含量預計的強度大很多！
這個年輕的婦女想 ：“這壹定是試驗的錯誤”
學者們對於出乎意料的現象的第壹個反應，總是懷疑。
瑪麗毫不動搖地重新開始測量，用同樣的產物，重復測量了十次，二十次。她不得不承認這個事實：在這些礦物中的鈾和釷的含量，決不能解釋她觀察到的這種異乎尋常的輻射強度。這種反常的而且過度的放射性是哪裏來的？這只能有壹種解釋：這些礦物壹定含有少量的壹種比鈾和釷的放射性強得多的物質。
但是，這是什麽物質？瑪麗在以前所作的試驗中，已經檢查過所有已知的元素了。
這個女學者以極偉大的心智所特有的把握和極大的勇氣，回答了這個問題。她提出了壹個很大膽的假定：這些礦物壹定含有壹種放射性物質，它是今日還不知道的壹種化學元素——壹種新物質！
瑪麗的直覺告訴她自己，這種未知的物質壹定存在，她也已經宣布了它的存在；但是她還須打開它的秘密。現在她必須以實驗證實假定，必須把這種物質分離出來，必須做到能夠公布：“它在這裏，我已經看見它了。”
比埃爾·居裏熱切地關註他的妻子的實驗的迅速進展，他雖然沒有直接加入工作，可是時常以他的意見和勸告幫助瑪麗。鑒於所得到的結果的驚人重要性，他決定暫時停止自己在結晶體方面的研究，把他的力量用來與瑪麗壹同找尋這種新物質。
現在奮鬥的力量加了壹倍，在婁蒙路的潮濕的小工作室裏，有兩個頭腦、四只手在找尋那種未知的物質。從此以後，居裏夫婦的工作中就不可能辨別哪壹部分是哪壹個人的成績了，瑪麗在選鈾射線為論文題目時，發現了別種也有放射性的物質。她在檢查壹些礦物之後，已經能夠宣布有壹種新的化學元素存在，它的放射性很強。這個結果的重要性，已經驅使比埃爾·居裏中止他自己的完全不同的研究，而和他的妻子壹起來離析這種元素。他們從1898年5月或6月開始合作，持續八年，直到突然發生了壹件致命的意外事件，才殘酷地破壞了這種合作。
居裏夫婦在含鈾的壹種礦石——瀝青鈾礦裏找尋這種“放射性很強的物質”，發現未經煉制的瀝青鈾礦的放射性，比其中所含純二氧化鈾的放射性強了四倍；但是這種礦石的成分已經精確地知道了那麽這種新元素的含量壹定很少，所以壹直到當時學者們還沒有註意到，嚴密的化學分析也沒有發現它！
真正的物理學家在兩種可能性中，總是采取不甚吸引人的壹種；比埃爾和瑪麗就是這樣， 據他們的“悲觀的”計算，這種新物質在礦石中的含量，至多不過百分之壹。他們想這是太少了如果他們知道這種未知的放射性元素，在瀝青鈾礦裏的含量只不過百萬分之壹，他們是何等沮喪啊！
他們耐心地開始探索，用的是他們根據放射性發明的壹種方法：他們先依照化學分析的普通程序，把組成瀝青鈾礦的各種物質分開，然後逐壹測量所分開的物質的放射性。連續淘汰幾次之後，他們漸漸能夠看出來那種“反常的”放射性，是隱藏在這種礦石的某幾部分中。他們的工作愈向前進展，探索的範圍就愈縮小。這正是警察使用的方法，他們總是把壹個地區中所有各點逐壹搜查，以期找到罪犯的蹤跡並加以逮捕。
但是，這裏面不只是壹個罪犯，放射性主要集中於瀝青鈾礦的兩個化學部分裏面。居裏先生和夫人認為這是有兩種不同的新物質存在的跡象。到1898年7月，他們已經可以宣布發現了這兩種物質之壹。
比埃爾對他的年輕的夫人說 ：“妳應該給‘它’定壹個名字！”
這個原叫斯可羅多夫斯基小姐的物理學家，默默地想了壹會兒；她的心轉向那已經從世界地圖上消失了的祖國，她隱隱約約地想到，這件科學大事將會在俄羅斯、德意誌、奧地利等壓迫者的國家發表，於是她想把這種元素定名為“釙”， 因為“釙”元素的名詞Polonium的詞根與波蘭國名的詞根相同。
在1898年7月科學院的《論文匯編》裏，人們讀到下面這壹段：“我們相信我們從瀝青鈾礦中提取的物質，含有壹種尚未受人註意的金屬，它的分解特性與鉍相近。如果這種新金屬的存在確定了，我們提議把它定名為釙，這個字來源於我們之壹的祖國的國名。”
這個名稱的選定可以證明，瑪麗雖然已經成了壹個法國人和物理學家，並沒有背棄她青年時期的熱情。
還有壹件事可以證明這點：她提交科學院的文章《論瀝青礦中所含的放射性新物質》還沒有在《論文匯編》上發表之前，瑪麗已經把原稿寄回祖國壹份，交給她從前作初步試驗的工農業博物館的實驗室主任約瑟夫·柏古斯基。差不多在巴黎發表的同時，這篇文章在華沙的壹個叫做《斯維阿特羅》的畫報月刊上發表了。
瑪麗和比埃爾·居裏，還有壹個合作者 G·貝蒙壹同給科學院寫報告，在1898年12月26日會議的《論文匯編》上發表。這篇報告宣布瀝青鈾礦裏有第二種放射性化學元素存在。
下面是這篇報告裏面的幾行：“上述各種理由使我們相信，這種放射性的新物質裏含有壹種新元素，我們提議給它定名為鐳。
這種放射性新物質的確含有很大壹部分鋇，雖然如此，它的放射性仍是很可觀，足見鐳的放射性壹定是大極了。“
釙和鐳的特性推翻了幾世紀來學者們相信的基本理論。這些放射性物體的自發放射如何解釋？這種發現動搖了全部已得概念，並且與已經根深蒂固的物質觀念相反。因此，物理學家要保持謹慎態度，他們對於比埃爾和瑪麗·居裏的工作極感興趣，但是還要等得到決定性的結果之後，再表示意見。
化學家的態度甚至更不含糊。依照定義，化學家對於壹種新物質只有在看見了它，接觸了它，稱過它，檢查過它，用酸加以對比，把它放在瓶子裏，並且確定了它的“原子量”時，才相信它的存在。
直到現在，沒有人看見鐳，沒有人知道它的原子量；因此，忠於原則的化學家的結論是：“沒有原子量，就沒有鐳；把鐳指給我們看，我們就相信妳們。”
為了要把釙和鐳指給不相信的人看，為了要向世界證實他們的“孩子”的存在，也為了要使自己完全有把握，居裏先生和夫人還須工作四年。
他們的目標是要取得純鐳和純釙。在這兩個學者已經提煉成的放射性最強的產物中，這兩種物質仍只有不易覺察的痕跡。
瑪麗·斯可羅多夫斯基的學生生活中最愉快的時期，是在頂樓裏度過的；瑪麗·居裏現在又要在壹個殘破的小屋裏，嘗到新的極大的快樂了。這是壹種奇異的新的開始，這種艱苦而且微妙的快樂無疑地在瑪麗以前沒有壹個婦女體驗過，兩次都挑選了最簡陋的布景。
婁蒙路的棚屋工作室，可以說是不舒服的典型。
在夏天，因為棚頂是玻璃的，棚屋裏面燥熱得像溫室。
在冬天，簡直不知道是應該希望下霜還是應該希望下雨，若是下雨，雨水就以壹種令人厭煩的輕柔的聲音，壹滴壹滴地落在地上，落在工作臺上，落在這兩個物理學家的標上記號永不放儀器的地方；若是下霜，就連人都凍僵了。沒有方法補救。那個爐子即使把它燒到熾熱程度，也令人完全失望，走到差不多可以碰著它的地方，才能感受壹點暖氣，可是離開壹步，立刻就回到寒帶去了。
不過，瑪麗和比埃爾要習慣室外的嚴寒，這也是很需要的。他們的微不足道的設備，沒有把有害氣體放出去的叫做“通風罩”的裝置，而且大部分煉制工作必須在院子的露天裏進行。每逢驟雨猝至，這兩個物理學家就狼狽地忙把設備搬進棚屋，大開著門窗讓空氣流通，以便繼續工作，而不至於被煙窒息。
從1898年到1902年，居裏先生和夫人就是在這種條件下工作。第壹年裏，他們***同從事鐳和釙的化學離析工作，並且研究他們所得到的活性產物的放射性。不久，他們認為分工的效率比較高，比埃爾·居裏便試著確定鐳的特性，以求熟悉這種新金屬。
瑪麗繼續煉制，提取純鐳鹽。
在這種分工中，瑪麗選了“男子的職務”， 做的是壯漢的工作。她的丈夫在棚屋裏專心作細致的實驗。
瑪麗在院子裏穿著滿是塵汙和酸跡的舊工作服，頭發被風吹得飄起來，周圍的煙刺激著眼睛和咽喉，她獨自壹個人操縱壹個工廠。
但是鐳要保持它的神秘性，絲毫不希望人類認識它。瑪麗從前很天真地預料瀝青的殘渣裏有含有百分之壹的鐳，那個時期哪裏去了？這種新物質的放射性極強，極少量的鐳散布在礦石中，就是壹些觸目的現象的來源，很容易觀察或測量。最困難的，不可能的，乃是離析這極小的含量，使這與它密切混合著的雜質分離開來。
工作日變成了工作月，工作月變成了工作年。比埃爾和瑪麗沒有失掉勇氣。這種抵抗他們的材料迷住了他們。他們之間的柔情和他們智力上的熱情，把他們結合在壹起；他們在這個木板屋裏過著“反自然”
的生活，他們彼此壹樣，都是為了過這種生活而降生的。
這種放射性的新科學的發展有了壹個驚人的開端，居裏夫婦現在需要合作者。直到這時候，只有壹個叫作伯第的實驗室工人偶爾來幫壹點忙。這個勇敢的人，在他工作鐘點以外的時間，由於他個人的熱心，差不多秘密地來與他們壹起工作。但是他們現在需要傑出的技術人員。他們的發現在化學領域內有重要的進展，這是必須專心加以研究的，他們願意與有能力的研究者合作。
瑪麗仍繼續壹公斤壹公斤地煉制瀝青鈾礦的殘渣，聖約阿希姆斯塔爾礦前後幾次給她運來了好幾噸這樣的殘渣。幸虧她有過人的耐性，四年來她每天同時是學者，是專業工人，是技師，也是苦力。而仗著她的腦力和體力，棚屋裏的舊桌子上放著越來越濃縮的產物，所含的鐳越來越豐富。
居裏夫人即將達到目的；她已經不必站在濃煙彌漫的院子裏註視那裝滿熔化材料的大鍋。把那些放射性很強的溶液提純，並把它們“分離結晶”的階段到了，現在應該有很潔凈的地方，應該有防寒、防熱、防汙極佳的儀器！這個簡陋的棚屋，到處通風，鐵屑和煤灰飛揚，混到小心提凈的產物中去，使瑪麗很失望。這種事情每天必有，費去她許多時間和精力，使她很傷心。
這種無休無止的奮鬥，使比埃爾極為疲倦，他幾乎要放棄它。他不是想放棄研究鐳和放射性，但是他很願意暫時放棄這項特定的工序：提煉純鐳。種種困難似乎無法克服。他們不能等將來在較好的條件下再繼續這項工作麽？他註重各種自然現象的意義，甚於註意它們的具體現實狀況；他看見瑪麗用盡力量所得的有限結果，覺得煩惱，勸她暫時休戰。
他沒有把他的夫人的性格估計在內。瑪麗想離析鐳，就壹定要把它離析出來。她輕視疲倦，輕視困難，甚至於視輕她自己在知識上的欠缺；這種欠缺使她的工作更為復雜。無論如何，她還只是壹個很年輕的學者，沒有比埃爾由二十年工作中得來的廣泛知識；有時候遇著她不大知道的現象或方法，還必須趕緊搜集資料。
毫無關系！在她那飽滿的前額下面，閃射著頑強的目光；她在她的儀器旁，在她的烤缽旁堅持著。
1902年，在居裏夫婦宣布鐳可能存在之後45個月，瑪麗終於打勝了這場消耗戰：她提煉出壹分克純鐳，並且初步測定了這壹新物質的原子量為二二五。
那些不肯相信的化學家不得不在這些事實面前低頭；不得不在壹個婦女的過人的頑強性格面前低頭。
鐳正式存在了。
幾個月以來使比埃爾和瑪麗入迷的鐳的真相，實際上比他們以前天真地希望著的樣子還要可愛。鐳不只有“美麗的顏色”， 它還自動發光！在這個黑暗的棚屋裏沒有櫃子，這些零星的寶貝裝在極小的玻璃容器裏，放在釘在墻上的板子或桌子上；它們那些略帶藍色的熒光的輪廓閃耀在夜裏的黑暗中。
她小心翼翼找到壹張有草墊的椅子，坐下了。在黑暗中，在寂靜中，兩個人的臉都轉向那些微光，轉向那射線的神秘來源，轉向鐳，轉向他們的鐳！瑪麗的身體前傾，熱烈地望著，像觀看她那睡著了的小孩那樣投入。
她的同伴用手輕輕地撫摸她的頭發。
她永遠記得看熒光的這壹晚，永遠記得這種神仙世界的奇觀。
比埃爾和瑪麗若是能夠在那個簡陋的實驗室裏，把他們的力量完全用於對付自然的引人入勝的奮鬥，這兩個研究者的生活壹定是完全快樂的。可惜他們還須作別種奮鬥，而在那些奮鬥中他們並不是勝利者。
為了五百法郎壹月的工資，比埃爾在理化學校裏每年須授課壹百二十小時，並且指導學生做實驗。在他的研究工作之外，又加上了這種令人疲倦的教學工作。在居裏夫婦沒有小孩的時候，五百法郎足夠家用；但是自從生了伊雷娜之後，雇了壹個女仆和壹個奶媽，他們的預算因此增加很多。比埃爾和瑪麗開始奮鬥，他們必須找到新進款。
這兩個大學者，為了想得到他們缺少的壹年兩三千法郎，作了壹些拙劣而且不幸的嘗試。
比埃爾·居裏在十月離開工藝學校，換了壹個報酬比較高的工作，在居維埃路索爾本附設的P．C．N．學部任教。瑪麗也盡她的壹部分責任，申請到凡爾賽附近賽福爾女子高等師範學校的教職。該校副校長給她送來了聘書。
他們不再希望過不那麽艱苦的生活了。居裏夫婦渴望的實驗室既不能有，也就滿足於在棚屋裏進行實驗；而他們在那個小木板屋裏度過的積極工作的時光，聊可安慰他們在其他方面遭到的挫折。他們仍繼續教學，心甘情願地做去，毫無怨恨。許多年輕的小夥子感謝比埃爾，記得他教的課極生動，極清楚。有許多賽福爾女生對於科學的喜愛是瑪麗培養的，這個擁有金色頭發的教授的斯拉夫語音，把高深的論證講得娓娓動聽。
研究和工作使他們疲於奔命，廢寢忘餐。瑪麗從前規定的“正常”生活規則，以及烹飪治家的成績，都被忘記了。這對夫婦並不意識到自己的愚蠢，仍舊使用著而且過度地耗費著他們那日漸衰退的體力。有許多次，比埃爾因為四肢突發不能忍受的劇痛，不得不臥床休息。瑪麗有緊張的神經支持著，還不顯衰弱。