■本報(bào)記者 馮麗妃

　　在電影《非誠勿擾》中，孫紅雷飾演的李香山得知自己患上不治之癥黑色素瘤后，以自殺的方式結(jié)束了自己的生命。如果該片導(dǎo)演知曉重離子的療效，這部電影的結(jié)局可能要重寫。

　　從癌癥治療，到核物理研究、新核素合成、太空芯片檢測……中科院蘭州近代物理所（以下簡稱近物所）的科學(xué)家們依托重離子加速器的大科學(xué)平臺(tái)，在西北大地上奏響一曲前沿科學(xué)與應(yīng)用研究的“交響樂”。

　　“給大象治療癌癥”

　　“我們這個(gè)加速器都可以給大象治療癌癥了。”近日，在蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室（HIRFL），近物所所長肖國青指著一臺(tái)像CT機(jī)一樣的白色試驗(yàn)終端向走進(jìn)中科院大科學(xué)裝置的記者一行人介紹說。

　　他解釋說，如果重離子達(dá)到每核子400兆電子伏特，就可以達(dá)到30厘米的穿透力，可以治療人體深層腫瘤。而該加速器產(chǎn)生的重離子已達(dá)到每核子1000兆電子伏特，穿透力在1米以上。

　　當(dāng)前，我國每年新發(fā)癌癥病例約320萬，因癌癥死亡約250萬。重離子放射為采用常規(guī)放化療和手術(shù)難以治愈的癌癥患者打開了一扇新窗戶。

　　“盡管重離子也是一種射線，但是與當(dāng)前醫(yī)院里的X射線和γ射線相比，對人體副作用會(huì)小得多?！盚IRFL醫(yī)學(xué)物理研究室主任李強(qiáng)告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。

　　他解釋說，重離子治癌的最大優(yōu)勢來源于倒轉(zhuǎn)的深度劑量分布。常規(guī)射線會(huì)隨著深度增加呈現(xiàn)指數(shù)衰減的形式，而重離子束進(jìn)入身體后能量損失小，僅在最終停下的位置才會(huì)釋放大部分能量，形成尖銳的劑量峰“布拉格峰”。因此，在斬滅“癌魔”的同時(shí)，對周圍正常組織和敏感器官的副作用小得多。

　　“重離子只需要X射線劑量的1/3就可殺死癌細(xì)胞。同時(shí)，重離子治療一個(gè)療程只需要幾天，最多至12天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于放化療的一個(gè)多月。”李強(qiáng)說。

　　據(jù)介紹，HIRFL現(xiàn)有深層和淺層治療兩個(gè)臨床治療終端，目前共治療216例病人，包括皮膚鱗癌、基底細(xì)胞癌、肺癌、肝癌以及當(dāng)今醫(yī)學(xué)界最頭疼的黑色素瘤，局部控制率在80%以上，使我國成為世界上第四個(gè)掌握重離子治癌技術(shù)的國家。

　　肖國青透露，明年，甘肅蘭州和武威兩地的兩個(gè)重離子腫瘤治療中心將有望建成并投入使用，讓更多患者享受到科技進(jìn)步的福利。

　　除了治療癌癥之外，HIRFL還有多個(gè)應(yīng)用終端活躍在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最前沿。如重離子束誘變輻照育種，提高作物品質(zhì)；檢測航天芯片和設(shè)備，服務(wù)空間科學(xué)發(fā)展；進(jìn)行原子核嬗變實(shí)驗(yàn)，解決核乏料的問題等。

　　在國際物理前沿插上中國國旗

　　要攬瓷器活兒，先有金剛鉆兒。要發(fā)揮重離子的功用，就離不開它的“搖籃”——重離子加速器。

　　如果把蘭州重離子加速器比作一條巨龍，各種應(yīng)用終端只是它的尾巴尖兒?！凹铀倨髦饕呻x子源（SFC）、加速系統(tǒng)（SSC）、傳輸系統(tǒng)（SCR）、實(shí)驗(yàn)裝置等四個(gè)部分組成，構(gòu)成亞洲能量最高的重離子科學(xué)研究基地?！痹诰摭埖摹邦^部”——SFC大廳，肖國青介紹說。

　　這個(gè)集合了當(dāng)今世界上的直線、回旋和環(huán)形所有三種加速器的“大家伙”集合了半個(gè)世紀(jì)以來我國三代大科學(xué)裝置研究成果。更高、更快、更強(qiáng)、更精——八個(gè)字概括了其發(fā)展歷程。

　　1957年，近代物理研究所從北京中關(guān)村“西進(jìn)”蘭州。該所創(chuàng)始人楊澄中帶領(lǐng)首批科研人員擔(dān)負(fù)起建造重離子加速器的重任，如今1.7米的回旋加速器SFC就是在“一五”的基礎(chǔ)上建立起來的。而“龍頸”分離扇重離子加速器SSC則是“七五”的成果。

　　“那時(shí)，計(jì)算機(jī)還沒發(fā)展起來，都是用手畫的圖紙，老一輩科學(xué)家們耗費(fèi)了大量的心血，讓我國重離子研究進(jìn)入國際主流?！盚IRFL加速器總體室主任原有進(jìn)感慨良深地說。

　　而“九五”期間的大科學(xué)工程項(xiàng)目、長達(dá)160余米的“龍身”——重離子冷卻儲(chǔ)存環(huán)CSR可以實(shí)現(xiàn)上億個(gè)重離子同步運(yùn)行，其自主研制率超過90％，在電子冷卻技術(shù)、高頻技術(shù)、超高真空技術(shù)等諸多方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和突破。

　　“從SFC到CSR，我國重離子運(yùn)行速度從一開始的1%光速提升到約90%的光速，進(jìn)入國際先進(jìn)行列。”原有進(jìn)說。下一步，近物所的研究目標(biāo)將是與光速同步。

　　作為重離子研究的“國家隊(duì)”，近物所的科研人員依靠重離子加速器的平臺(tái)在服務(wù)國家發(fā)展的同時(shí)，以優(yōu)秀的前沿成果在國際物理舞臺(tái)上展示著中國的風(fēng)采。

　　核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。全世界有8000種核素，現(xiàn)在只鑒別出3130種?！捌渲薪锼l(fā)現(xiàn)的新核素就有20多個(gè)，未來我們會(huì)在核素領(lǐng)地上插上更多的中國國旗?！痹撍彼L袁平滿懷信心地說。除此之外，我國科學(xué)家還在超重核研究、原子核質(zhì)量精確測量等方面作出重要發(fā)現(xiàn)。

　　讓中國“交響樂”走向世界

　　正是因?yàn)榻锼鶎H物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，近期，國際原子質(zhì)量數(shù)據(jù)評估中心將評估工作移交近物所管理?！敖窈?，我國就是國際原子質(zhì)量評估的‘警察’了，別國的研究成果我們來當(dāng)評審。”肖國青自豪地說。

　　目前，近物所已經(jīng)與十多個(gè)國家、地區(qū)建立了廣泛的國際科技合作關(guān)系，每年都有上百位國外專家到近物所訪問或參與合作研究。來自烏克蘭的訪問學(xué)者Sergei和埃及的博士后Ahmed就是其中兩位。

　　“現(xiàn)在，基輔的核物理研究設(shè)備很陳舊。近物所有先進(jìn)的研究設(shè)備，也有很多志同道合的科學(xué)家，每年我們都有三四位科學(xué)家來中國訪問?！眮碜怨柨品蚋吣芪锢硌芯恐行牡腟ergei在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說，他希望烏克蘭與中國繼續(xù)保持良好的合作關(guān)系。剛來中國不久的Ahmed將在近物所度過一年的求學(xué)生活，內(nèi)向的他有些羞澀地告訴記者，他的目標(biāo)是發(fā)幾篇在國際上有影響力的文章。

　　“現(xiàn)在我們的加速器用戶將近200多家，每年運(yùn)行7000小時(shí)以上。然而，現(xiàn)在每年的需求卻在14000小時(shí)以上，每天24小時(shí)開機(jī)，一年大家只有在最熱的8月設(shè)備檢修時(shí)才能稍事休息。即便如此，還是不能滿足不斷增長的用戶的需求，所以還要加快建設(shè)新的加速器。”肖國青表示，我國將在“十二五”期間，建設(shè)新的強(qiáng)流重離子加速器（HIAF），實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。

　　“未來，無論是服務(wù)國家需求，還是參與國際合作與競爭，人才隊(duì)伍的水平和質(zhì)量決定一切！”近物所黨委書記趙紅衛(wèi)說，近物所將繼續(xù)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，不拘一格地培養(yǎng)和引進(jìn)急需人才。

　　《中國科學(xué)報(bào)》 (2013-11-26 第8版 平臺(tái))