实验室环境的艰苦程度令常人难以想象。冬天里，寒冷的北风使劲地敲打棚屋的玻璃板。若遇下雨，外面大雨滂沱，屋内小雨嘀嗒。地上，工作台上满是泥水和混合溶液。这时他们便穿上雨衣，手忙脚乱地挪动仪器，用各种盆子来接漏水。讨厌的漏水常常淋湿了他们作实验记录的笔记本，他们会十分愤慨地立即拿到炉子边烤干。若遇下雪，所有的仪器液体都结了冰，连常用的铁棒也成了冰棒。实在冻得无法忍受之时，他们便挨着火炉去感受一点暖气。为了要找到他们的“宝贝”，他们必须强迫自己适应这种残酷而恶劣的环境。
他们的惟一本钱是身体，只有拿两条血肉之躯去抵御各种意想不到的困难。
为了节约时间，中午玛丽便在炉子上做饭，吃极其简单的小萝卜、香肠、面包，没有时间做巴兹基，更没有时间熬那可口而营养的热汤。棚子里到处是盛着溶液的各种不同组分的桶和盆，玛丽和皮埃尔随便坐在它们中间，吃饭成了他们休息和探讨问题的时间。皮埃尔总是在这种时间深情地注视着妻子那沾满沥青的衣服，满手满脸的尘污，常常羞得玛丽低下头去。夫妻俩长时间里只能用这种眼光交换着情感，交换着那彼此爱恋着的心。
玛丽每天机械地重复着同样的程序：把一袋袋沉重的废渣倒进锅里，连续几小时不停地搅拌，把溶化好的溶液倒进一个罐子里；然后再搬起另一个沉重的大罐子，把沉淀物倒掉……手磨出了血泡，长出了厚厚的老茧，滚烫的溶液烧伤了双手，以至疤痕累累……
这间十分可怜的棚屋只有搅拌溶液和化学溶液煮沸时发出的嗤嗤声。有时，夫妻俩来回地踱着步，一面密切注视着某种实验的进行；一面谈论着目前和将来的工作。实在太累了，就歇一会儿，在实验室的炉子上煮壶茶。一杯热茶会使他们舒服，使他们精力充沛。
工作日变成了工作月，工作月变成了工作年。漫长而辛劳的两年过去了，他们连一种放射性的影子也没找到，但他们并不灰心，互相安慰着，鼓励着。没有人光顾这间破烂的棚屋，没有人打扰他们的独特而专心的生活。两年来，只有极少几个物理学家或化学家来请教皮埃尔一些问题。在此之前，皮埃尔在物理学领域的许多部门的学问是很出名的。这时，皮埃尔就会放下手中的工作，站在那块极破旧的黑板前谈一些旁人听不懂的枯燥的物理学知识。讲完了，这些人便一刻也不愿多留地迅速逃离。
凡是到过棚屋的学者们，都为皮埃尔和玛丽这种大浪淘沙的顽强精神所叹服；也有的旁观者对这对怪人的吃苦和献身精神大惑不解，有的竟把脑袋摇得像拨浪鼓：“不可理喻，不敢想象啊！”
法国大革命创造了米制，建立了师范学校，并且在许多情况下鼓励科学，推崇科学，使科学在人们的心目中享有崇高的地位。然而过了一个多世纪，法国政府似乎只保留了孚基埃——丹维尔在判处拉瓦锡上断头台的法庭中所说的那句令人伤心的话，“共和国不需要学者”。这是何其愚昧，令科学家何等寒心的恶言冷语啊！
法国政府砌高楼，建别墅，办其它事情是那样大方，而用于科学研究方面又是那样吝啬。这两位物理学者每天的生活收入和支出还不如一个干粗活的壮工，而工作量却是一个壮工的几倍。在他们身上表现出来的牺牲精神何其悲壮！
对这种苦行僧的生活，皮埃尔和玛丽并未感到特别的委屈，因为他们的注意力已高度集中在一个目标上——镭。一次，玛丽像个孩子似的。怀着热切的心情对皮埃尔说：“皮埃尔，我们要找的那个镭，会是什么样子，什么颜色？”
皮埃尔含着微笑平静地答道：“我还说不清楚，不过，我希望它有很美丽的颜色。”
没有人明白玛丽的忧虑和目标，没有人了解她的使命和追求。只有她的伴侣皮埃尔最知心，能承受她的假说和梦想，能与她并肩战斗，同尝甜酸苦辣。不管困难多大，只要皮埃尔在她的身边，她就会觉得非常幸福。
在这段艰苦而紧张的工作中，玛丽的心情是愉快的。两年多时间，她和丈夫一面搞实验，一面整理观察到的现象，撰写并发表了《论镭引起来的“诱导放射性”的发现》和《论放射线的效能》、《论放射性负载电荷》等等学术论文。1900年，他们为物理学大会起草一篇概括性的报告，《论放射性的诸物质》，引起学者们极大的兴趣。
这些论文的发表充分证明了对镭的研究有很大的进展。由于工作量的庞大和复杂，他们认为必须分头解决不同的问题，工作进度便会快些。
玛丽自告奋勇承担寻找纯镭工作，皮埃尔则考虑研究此元素的射线，解决有关射线的一切问题。如：射线是由什么组成的？它们有什么性质？
于是他们分头战斗，各自在一个领域里埋头干自己的工作。遇到问题和奇异现象时，他们就会凑在一起研究讨论，直到找到解决问题的钥匙为止。
皮埃尔的问题比玛丽的问题解决得快一些。皮埃尔发现，这种元素发出的不只是一种射线，而是三种不同的射线。于是，他采用希腊字母表中的前三个字母，将这些射线称为阿尔法射线，贝塔射线和伽玛射线。他在一篇论文中把这些射线阐述得十分细致具体，给人一种看得见，摸得着的感觉。
阿尔法射线和贝塔射线看来是由原子内部发出的具有很大力量的粒子组成的，它们像高速飞行的子弹。这些粒子带有电荷，阿尔法射线是由带正电荷的粒子组成的，伽玛射线不含粒子，它们跟波光和X射线相似。
皮埃尔认为，这些射线是由元素的原子内部产生的，而不是像通常的X射线那样由原子外部产生的。伽玛射线好像是能量的一种爆发，是作为阿尔法粒子和贝塔粒子发射的“副产品”产生的；阿尔法射线用一张纸就可以挡住，不会烧伤皮肤，贝塔射线则需有1英寸厚的木板才能挡住，它能引起严重的烧伤；伽玛射线几乎可以穿透所有的固体物质，只有厚厚的铝板才能挡住它，它造成的灼伤需要很长时间才能愈合。
至此，这种放射性的新科学在这个破烂的棚屋里成立了。各地物理学家纷纷写信询问。其中一个青年物理学家乔治·萨尼亚，也着手研究各种X射线，他常常跑来与皮埃尔·居里讨论，他们一起研究各种次级射线所带电荷。他成了居里夫妇的亲密朋友，后来也成了他们孩子们的挚友。
马车不断运来装满沥青铀矿的麻袋。玛丽仍1公斤1公斤地炼制沥青铀矿的残渣。她的耐性，体力和智慧是一般女性无法比拟和超越的。
那深藏着的、神秘的镭似乎有意与他们捉迷藏，始终不见踪影。
皮埃尔见玛丽用尽力量所得到的结果极为有限，加上长时间没完没了的奋斗，他已极度疲倦，有点灰心了，他想终止这项工作，或者暂时放弃这项特殊的工序。先集中精力研究镭和放射能的其他性质问题，尽快完成博士论文，等条件改善了一些，再继续进行提取纯镭的工作。因为残酷的条件使他常常生病，玛丽更是日渐消瘦，皮埃尔的心里很苦、很懊恼。
可是玛丽没同意，这是她在丈夫面前第一次提出反对意见。皮埃尔没有想到，妻子的意志和性格竟如此坚强。她藐视困难，藐视疲倦，更藐视懦弱和退却，她的坚韧不拔使皮埃尔自愧不如。
玛丽坚强地说：“我们必须坚持下去，一定要坚持到底。”
在她那饱满的前额下，闪射着顽强的目光，她坚持在仪器旁、在火炉边。
但玛丽也有气恼的时候，那是懊恼自己在知识方面的缺乏。这种欠缺使得她的工作更艰辛，更复杂。每每遇到难题，她便跑到图书馆、搜集资料、查阅文献、边学习边实验。她像对皮埃尔又像对自己说：“也许在我们希望最小的时候，一切都会好起来。我们必须相信，既然我们有做某种事情的天赋，那么，就无论如何要把这种事情做好。”
他们终于坚持下来了，常常是一干就是十几个小时。经过将近4年艰苦卓绝的奋斗，玛丽的工作接近成功了。现在，她可不必在露天地里任凭风吹雨打蒸煮矿物了，她的工作开始进入到细致的阶段。可以在室内采用分级结晶法来处理少量的镭——钡混合物。这是整个过程中最细致的过程。
每当她全神贯注做精密实验的时候，刮进棚子里的煤尘和铁屑落在这些仪器上，混杂到经过精心纯化的产品中去，使数学产生误差，给实验带来麻烦。于是她只得重复做一遍，常常是一次两次甚至十次重复地作一种实验。她的心绪往往被这种事情搞得烦乱极了。然而她仍要在这艰苦的条件、简陋的设备和烦乱的心境下，坚强地工作着。
1902年，在居里夫妇宣布镭存在的45个月后，玛丽终于打赢了这场旷日持久的消耗战，她成功地提炼出了1分克纯镭盐。
那些不肯相信的化学家，那些需要看得见、摸得着才肯承认的人们，不得不在事实面前低头，不得不在一个女科学家顽强的意志、惊人的毅力面前低头。玛丽，这个女物理学家，为人类的发现填补了一项空白。
现在，玛丽可以自豪地向全世界宣布，她发现了新元素镭！这时，玛丽通过对镭的研究，测定镭的原子量为225。
原子量是一个元素最重要的特征之一。有的元素轻，如氢和氧；有的元素重，如铁和锌；有的很重，如铀和镭。
原子极其微小，科学家在称原子量时不像我们日常生活中称土豆，科学家使用的是一个不同的单位。他们是用最轻的氢元素为原子重量作为一个重量单位，其他各种元素的原子量是由它相当于多少个氢原子的重量来决定的。镭的原子量是225，也就是说，它的原子重量是氢原子的225倍。
在4年的研究过程中，玛丽把工作进程像记流水账一样记录下来，为她今后作学术报告准备了扎实的原始资料。她的细致、认真和沉着，为她成为举世闻名的科学家奠定了良好的基础。
后来，玛丽在谈到这段英勇岁月的时候，总是有一份伤感和遗憾。“要是我们有一个好的实验室和所需要的全部材料和设备的话，我和皮埃尔在一年里就可以做完4年的工作。在那个借来的，缺少必需的仪器，破烂不堪的实验室里，把我们搞得精疲力尽。最伤感的是，延误了我们获得成功的时间”。
二、丈夫患病
曾令他们吃尽苦头，又无限向往的镭，不仅有美丽的颜色，而且还能自动发光，真使他们兴奋不已。
此时，玛丽第一件事便是向父亲报告这一重大喜讯。斯可罗特夫斯基先生时刻关注着女儿4年漫长的探索过程中的每一个细节。老人一生向往科学，并一直期望从事科学工作。可在沙皇的统治压迫下，始终未能如愿。他常常为此感到悲哀，希望自己的夙愿能在下一代得以实现。他的智慧和满腹知识使他能毫不费力地理解玛丽信中所写的内容。虽然他不能像女儿在做家庭教师时那样，在信中给予指导和解答，但他总是给玛丽以鞭策和鼓励。他庆幸女儿成为科学家，自己那一生不煊赫的沧桑，被女儿炫耀地挽回来了。他能不高兴吗？他的高兴程度远超过玛丽几倍。
斯可罗特夫斯基先生提起那搁置一旁的笔，十分激动地给玛丽写了一封祝贺加鞭策的信。
玛丽读着父亲的来信，看到父亲颤抖的笔迹，眼前浮现了父亲衰老的身子。她想，父亲一定非常高兴，一定盼望她迅速回到他的身边。很久没看见父亲了，她必须设法回波兰去看看父亲。
1902年5月，正在她准备动身回波兰之时，她接到父亲病危的通知。一刻也无法等了，急忙办好护照手续，乘火车赶回波兰华沙。
就在她风尘仆仆赶到父亲居住的约瑟夫的家时，已经晚了，她的父亲来不及看他最喜爱的小女儿一眼，便匆匆而去了。
她再也没有看见父亲的脸，她悲恸，痛哭不已，她无法接受这个事实。她走向灵堂——实际上是跌撞着被人搀进灵堂，看见了棺木和鲜花。她坚持要打开棺木，谁也拗不过她倔强的个性。棺木打开了，父亲安详地躺着，她看见了父亲那张温和慈祥，饱经风霜的脸。她哭得更伤心，更悲恸。
她对着父亲默默告别，请求父亲宽恕原谅，责备自己留在法国，而没有陪父亲度过晚年，没有实现自己的诺言。要是父亲能多活一段时间，能看见女儿研究的镭在世界引起的巨大震动，那该多好，该会给历尽沧桑的父亲多么巨大的喜悦和安慰啊！
父亲的去世，给她带来极大的悲伤。回巴黎后，玛丽又遭到一次精神和肉体上的打击。她的第二个孩子刚出生时就夭折了，夫妻俩十分伤心和难过。
父亲的去世，孩子的夭折，玛丽极为哀伤，几乎被痛苦碾碎。她在信中向布罗妮雅哭诉：“这些从天而降的事故使我很难过，使我没有勇气向任何人申诉，我失去了敬爱的父亲，夭折了心爱的骨肉，我极想要这个孩子，觉得无法安慰自己。”
但是，玛丽有她当作精神力量的科学研究，有她那破烂不堪的棚屋，更有她朝夕相处的丈夫，这就是她的精神动力，她会不顾一切地坚持下去，奋斗下去。
放射学是玛丽选择的博士论文课题，她通过对这一课题的深入研究，不仅使她完成了科学史上的一个重大发现，而且又围绕这一发现，和皮埃尔一起进行了许多实验，写出了许多有见地、有影响的科学论文。
然而，终因长久以来，玛丽所安排的是又苦又累的生活方式，紧张的工作和心理压力埋下了祸根，她的身体产生了一种奇怪的反应。经医生诊断，她患上了轻微的梦游症，每每在夜间，毫无知觉地爬起来在房子里走动。
这段时间，玛丽虚弱到了极点，每天晚上从实验室出来，都是倚在皮埃尔的臂膀上，由皮埃尔扶着，一步一步地挪回家的。这种病对她的压迫极大，常常使她萎靡不振，食不甘味，对任何事物都缺乏兴趣，这可怕的征兆使皮埃尔倍感苦恼，给他们的精神和生活带来严重的忧虑。
困难总是列着队向他们袭来。皮埃尔那点微薄的积蓄早已支付了研究材料的运费，经济上早已亮出了赤字。自从老居里夫人去世后，老居里大夫就同他们住在一起，加上女儿、女仆共五口人。由于人口增加，玛丽便在克勒曼大道租了一所房子，每年租金1400法郎，家庭开支也逐渐增大。过去两人靠皮埃尔每年付出120课时，获得月薪500法郎过日子的生活已一去不复返了。这时他们必须寻找新的进款，以贴家用。
其实，按照皮埃尔在科学上的贡献和声望，完全可以作索尔本大学教授。他的科学成就充分证明他适于这种职位。如果这样，他就可以得到1万法郎的年薪，教课钟点可以比在理化学校少得多。只有这样，才不辱没他的科学才干，才有利于发挥他的天才作用。
然而，天才总能引起别人的嫉妒。在政治上、在手段上、在耍阴谋上，他太外行了。1898年，索尔本有个教席空缺，皮埃尔想谋取这个职位，就因为他没有上过师范学校或工艺学校，他的申请被否决，他的竞争者十分顺利地捞到了这个教席。