鄭鈞正

(中國(guó)疾病預(yù)防控制中心 輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所，北京,100088)

1895年11月8日，德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，誠(chéng)如《簡(jiǎn)明不列顛百科全書(shū)》的權(quán)威評(píng)價(jià)：“宣布了現(xiàn)代物理學(xué)時(shí)代的到來(lái)，使醫(yī)學(xué)發(fā)生了革命”[1]。為了紀(jì)念與緬懷倫琴的杰出貢獻(xiàn)，并推動(dòng)形成尊重所有放射工作人員的良好社會(huì)氛圍，以更好促進(jìn)發(fā)展放射學(xué)等涉及核科學(xué)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)學(xué)科及其事業(yè)，北美放射學(xué)會(huì)(RSNA，已有105年歷史并且每年的年會(huì)均達(dá)五六萬(wàn)人參加)、歐洲放射學(xué)會(huì)(ESR)和美國(guó)放射學(xué)會(huì)(ACR)于2012年聯(lián)合倡議，把倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的11月8日定為“國(guó)際放射日(International Day of Radiation)”[2]，并得到了世界各國(guó)業(yè)界與同仁的積極響應(yīng)。這充分表明綿延至今，發(fā)現(xiàn)X射線所爆發(fā)的無(wú)比威力與深遠(yuǎn)影響。適值今年是X射線發(fā)現(xiàn)125周年，撫今追昔，更深刻感悟到歷史已經(jīng)忠實(shí)地見(jiàn)證了由X射線及其觸發(fā)諸多領(lǐng)域的輝煌燦爛碩果；鑒往知來(lái)，更加堅(jiān)定信念“既與電離輻射結(jié)緣，務(wù)必不懈為趨利避害奉獻(xiàn)”[3]。

1 19世紀(jì)末的系列杰出發(fā)現(xiàn)引發(fā)改變世界的深遠(yuǎn)影響

19世紀(jì)末的最末五年出現(xiàn)了空前奇跡，竟然年年都有令人驚嘆不已的突破性發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾三大自然科學(xué)獎(jiǎng)：1895年11月倫琴發(fā)現(xiàn)X射線[4]；相隔不到4個(gè)月的1896年3月，貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的天然放射性；緊接著1897年4月湯姆遜發(fā)現(xiàn)人類認(rèn)識(shí)的第一個(gè)基本粒子——電子；1898年居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素釙和鐳，再現(xiàn)了天然放射性；1899年盧瑟福發(fā)現(xiàn)了α和β射線并接著提出元素蛻變理論(參見(jiàn)表1)[5]。這幾個(gè)相互密切關(guān)聯(lián)并產(chǎn)生改變世界影響的杰出發(fā)現(xiàn)，沖擊了過(guò)去幾個(gè)世紀(jì)的舊觀念羈絆而迎來(lái)了大變革。X射線、天然放射性和電子等接連三大發(fā)現(xiàn)，開(kāi)啟了微觀世界的大門，“原子結(jié)構(gòu)是可分的”刷新了既往的認(rèn)知；嶄新的核科學(xué)與技術(shù)隨之迅速崛起，并不斷拓展在國(guó)計(jì)民生各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用；原子物理學(xué)、原子核物理學(xué)、進(jìn)而開(kāi)拓粒子物理學(xué)(亦稱高能物理或基本粒子物理學(xué))，尤其兩大重要支柱——量子力學(xué)和相對(duì)論等新學(xué)科新理論，接連相繼誕生并發(fā)揮非常重要的作用；人類科技史從歷經(jīng)四五百年發(fā)展到達(dá)曾經(jīng)認(rèn)為是“頂峰”的經(jīng)典物理學(xué)，大踏步跨越過(guò)去而邁進(jìn)了現(xiàn)代物理學(xué)的新時(shí)代[6]。由此一直持續(xù)顯著地推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)的科技與文明進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展，產(chǎn)生改變世界的深遠(yuǎn)影響[3]。

19世紀(jì)中葉，西方科學(xué)界興起真空放電現(xiàn)象和陰極射線的研究熱，且對(duì)其本質(zhì)爭(zhēng)論不休。英國(guó)科學(xué)家威廉·克魯克斯(William Crookes)還制作出一種以其名字命名的高真空陰極射線管，早在1879年的實(shí)驗(yàn)研究中就發(fā)現(xiàn)陰極射線管放電時(shí)會(huì)發(fā)出“亮光”，但是當(dāng)拍攝在涂有感光藥膜的干板上去顯影后卻是“覺(jué)得一片模糊”，重復(fù)幾次后，他武斷地認(rèn)為是干板質(zhì)量有問(wèn)題而退貨廠家。直到倫琴報(bào)告發(fā)現(xiàn)X射線，克魯克斯才恍然大悟自己痛失了先機(jī)。那時(shí)竟有多位物理學(xué)家，與這項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)都失之交臂。例如德國(guó)的菲利普·勒納德和美國(guó)古茲皮德、詹寧斯等，分別在19世紀(jì)90年代初先后出現(xiàn)相類似的錯(cuò)誤判斷，受狹隘經(jīng)驗(yàn)型思維缺陷所局限，忽視了陰極射線管實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“意外”卻又是很重要的科學(xué)現(xiàn)象。這應(yīng)了著名法國(guó)科學(xué)家巴斯德(Louis Pasteur)院士的至理名言：“機(jī)遇只偏愛(ài)有準(zhǔn)備的頭腦”[7]。新任德國(guó)維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)的倫琴教授，一貫恪守嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)與精益求精及細(xì)心求索的科學(xué)精神，潛心研究實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)讓包在黑紙中的相紙感光問(wèn)題。他連續(xù)數(shù)周反復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究方案，用克魯克斯管開(kāi)展陰極射線實(shí)驗(yàn)研究。11月8日的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證，倫琴終于判定，從通電的陰極射線管射出的，能強(qiáng)勢(shì)穿透包裹的黑紙以及變換的許多種實(shí)驗(yàn)阻擋物體，并讓涂抹亞鉑氰化鋇的小屏發(fā)出明亮熒光的，應(yīng)是一種新發(fā)現(xiàn)的特殊射線。于是，他就用數(shù)學(xué)上習(xí)慣表示未知數(shù)的X命名之。當(dāng)他夫人去實(shí)驗(yàn)室看他時(shí)，他興奮地讓夫人伸出左手，拍攝了開(kāi)人類先河的人體第一幅手部的珍貴X射線影像(見(jiàn)圖1)。12月28日，他向所在地維爾茲堡物理和醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)公開(kāi)了第一篇關(guān)于X射線的研究論文“一種新射線——初步報(bào)告”，立即引起強(qiáng)烈反響。1896年1月4日在柏林物理學(xué)會(huì)成立50周年紀(jì)念會(huì)上展示X射線照片，轟動(dòng)了國(guó)際學(xué)術(shù)界。隨后公開(kāi)發(fā)表研究論文“論一種新型的射線”和“關(guān)于X射線的進(jìn)一步觀察”等，被翻譯成多種文字傳播，并掀起了一股競(jìng)相研究X射線的熱潮。倫琴教授當(dāng)之無(wú)愧地榮獲1901年第一次頒發(fā)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)[8]。

受倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的啟發(fā)，曾鉆研磷光現(xiàn)象的貝可勒爾，對(duì)由陰極射線產(chǎn)生的X射線能使陰極射線管壁等顯示磷光頗感興趣。他仔細(xì)對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)自己所實(shí)驗(yàn)的鈾礦物在某些條件下也有相似的磷光現(xiàn)象，深入探索后率先揭開(kāi)了天然放射性的奧秘。1898年居里夫婦在非常簡(jiǎn)陋條件下，在鈾礦渣中提煉出比純鈾放射性強(qiáng)得多的放射性元素釙(元素命名意為紀(jì)念居里夫人的祖國(guó)波蘭)和鐳。他們?nèi)晃锢韺W(xué)家因?yàn)榉謩e發(fā)現(xiàn)天然放射性而一起榮獲了1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)[5]。

倫琴發(fā)現(xiàn)X射線開(kāi)創(chuàng)了氣體電離的一種新方法，也形成對(duì)氣體離子行為的新洞察能力。一直重視此方向研究的英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜(Joseph John Thomson)深受鼓舞。這位28歲就榮任劍橋大學(xué)著名卡文迪什(Cavendish)實(shí)驗(yàn)室教授和第三任主任的科學(xué)家(建于1871年的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室即劍橋大學(xué)物理系，至1989年已產(chǎn)生了29位諾貝爾獎(jiǎng)得主，占到成立于1209年的劍橋大學(xué)獲諾獎(jiǎng)總數(shù)的三分之一)，通過(guò)很巧妙設(shè)計(jì)的陰極射線管實(shí)驗(yàn)研究，成功地證實(shí)了陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中均能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而判定陰極射線確實(shí)是帶電粒子而不是原子；并進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索創(chuàng)造性地測(cè)出陰極射線粒子的速度和荷質(zhì)比(e/m)。在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線不到一年半的時(shí)間內(nèi)，湯姆遜宣布發(fā)現(xiàn)了人類認(rèn)識(shí)的第一個(gè)基本粒子，即陰極射線是稱為電子的帶負(fù)電微粒子，陰極射線管壁玻璃發(fā)光的原因是由于電子以極大的動(dòng)能沖擊管壁而引起的。由此結(jié)束了關(guān)于陰極射線本質(zhì)長(zhǎng)達(dá)20余年的爭(zhēng)論，并開(kāi)始探秘原子內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，開(kāi)辟了原子物理學(xué)的嶄新研究領(lǐng)域，物理學(xué)里程碑式進(jìn)入了微觀世界的新紀(jì)元[9]。

倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的“沖擊波”，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止激發(fā)19世紀(jì)最末五年的系列諾貝爾獎(jiǎng)。如同打破堅(jiān)冰和開(kāi)通航道，率先拉開(kāi)了現(xiàn)代物理學(xué)新時(shí)代的序幕；并給現(xiàn)代物理學(xué)提供一種嶄新的研究手段，不斷引發(fā)基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)等許多領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)出造福于人類的新貢獻(xiàn)(參見(jiàn)表1)[5]。后續(xù)幾部分論述將進(jìn)一步具體充實(shí)和印證其對(duì)世界的深遠(yuǎn)影響。

1896年1月23日，倫琴在維爾茨堡大學(xué)物理研究所作報(bào)告時(shí)，當(dāng)場(chǎng)用X射線拍攝了維爾茨堡大學(xué)著名解剖學(xué)教授克利克爾一只手的照片；克利克爾帶頭向倫琴歡呼三次，并建議將這種射線命名為倫琴射線。盡管倫琴本人當(dāng)場(chǎng)聲明不同意，但從X射線發(fā)現(xiàn)后就被稱之為“倫琴射線”并獲得世界公認(rèn)，藉以表達(dá)對(duì)這位偉大科學(xué)家的由衷敬仰和誠(chéng)摯愛(ài)戴。當(dāng)倫琴射線一公開(kāi)發(fā)布，其熱潮席卷西方。當(dāng)時(shí)X射線透視功能頃刻被社會(huì)上狂熱般追捧，甚至1897年英國(guó)拍一部黑白電影《X射線惡魔》，許多企業(yè)家蜂擁而至競(jìng)相高價(jià)收買發(fā)明。特別令人敬佩的是，倫琴不僅不申請(qǐng)專利，也不接受贊助，并公開(kāi)回答：“我的發(fā)現(xiàn)屬于全人類。但愿這一發(fā)現(xiàn)能被全世界的科學(xué)家所利用”[8]。1901年瑞典主辦方通知倫琴出席首次諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)時(shí)，他卻提議可否郵寄發(fā)獎(jiǎng)。得到回復(fù)不行后，倫琴匆匆奔赴斯德哥爾摩領(lǐng)獎(jiǎng)，當(dāng)頒獎(jiǎng)大會(huì)請(qǐng)他上臺(tái)發(fā)表演講時(shí)竟發(fā)現(xiàn)倫琴領(lǐng)獎(jiǎng)后隨即離開(kāi)會(huì)場(chǎng)啟程回國(guó)了。他還把榮獲的首次諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金全部捐獻(xiàn)給維爾茨堡大學(xué)。倫琴的高尚品質(zhì)，與他劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)一樣都是無(wú)法估量的寶貴遺產(chǎn)，永遠(yuǎn)值得后人學(xué)習(xí)與傳承[10]。

2 一百多年來(lái)奇跡般陸續(xù)激發(fā)出33項(xiàng)相關(guān)榮膺諾貝爾獎(jiǎng)成果

發(fā)現(xiàn)倫琴射線的一個(gè)多世紀(jì)來(lái)，各國(guó)科技界的眾多科學(xué)家紛紛以X射線為新手段深入各領(lǐng)域不斷探索，努力追求揭示射線本質(zhì)及其與各種物質(zhì)相互作用的機(jī)理，同時(shí)積極拓展相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。相繼發(fā)現(xiàn)了X射線的偏振性、標(biāo)識(shí)X射線、X射線光譜、X射線光電子能譜、光電效應(yīng)、康普頓散射、X射線的干涉與衍射、產(chǎn)生X射線的四種不同方式、宇宙X射線源等等。而運(yùn)用新發(fā)現(xiàn)又進(jìn)一步延伸和拓展出生物醫(yī)學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、宇宙演化等更多領(lǐng)域的新發(fā)明創(chuàng)造。

例如，繼1906年英國(guó)物理學(xué)家巴克拉發(fā)現(xiàn)X射線的偏振現(xiàn)象后，德國(guó)物理學(xué)家勞厄于1912年發(fā)現(xiàn)X射線通過(guò)晶體時(shí)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，證明了X射線的波動(dòng)性和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性。勞厄“X射線的干涉現(xiàn)象”論文引起英國(guó)布拉格父子的關(guān)注，試圖解釋勞厄結(jié)果的反復(fù)研究，由小布拉格提出著名的布拉格公式而解決；由此證明能用X射線來(lái)解讀晶體結(jié)構(gòu)；并于1913年設(shè)計(jì)出首臺(tái)X射線分光計(jì)，發(fā)現(xiàn)了特征X射線；又用特征X射線分析方法測(cè)定出金剛石的晶體結(jié)構(gòu)。由此建立與發(fā)展了X射線晶體學(xué)，開(kāi)創(chuàng)晶體結(jié)構(gòu)分析的新紀(jì)元，惠及包括生物醫(yī)學(xué)在內(nèi)的諸多領(lǐng)域，例如藥品分析與新藥研發(fā)等?？梢?jiàn)X射線的拓展應(yīng)用顯著地推動(dòng)諸多相關(guān)新學(xué)科以至整個(gè)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的不斷進(jìn)步[5-6]。

顯然，篇幅不允許詳細(xì)展開(kāi)評(píng)述如此豐富的連環(huán)式科技發(fā)明史。筆者特搜集并疏理從發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái)，直接或間接相互關(guān)聯(lián)，并都榮獲諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的成果共計(jì)達(dá)33項(xiàng)列入表1中(若有疏漏等，誠(chéng)請(qǐng)斧正！)[5]?？v觀125年來(lái)，這些源自發(fā)現(xiàn)倫琴射線而持續(xù)不斷撞擊出的一大批相關(guān)杰出成果，同時(shí)開(kāi)拓出一大批推動(dòng)科技與社會(huì)進(jìn)步的新學(xué)科，并不斷啟發(fā)激勵(lì)，同時(shí)又彼此交叉融合中，競(jìng)相交互映輝而造福人類。確實(shí)令人深刻感受到從發(fā)現(xiàn)倫琴射線以來(lái)所激發(fā)出的豐碩成果燦爛輝煌而永垂青史。

如表1所示，迄今至少已有相關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)16項(xiàng)、物理學(xué)獎(jiǎng)13項(xiàng)、生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)4項(xiàng)[5]。盡管直接歸屬生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的只有4項(xiàng)，然而發(fā)現(xiàn)倫琴射線最早且最大的“沖擊波”是促使醫(yī)學(xué)發(fā)生了革命[1]，特在第3部分專門論述。表1中第23項(xiàng)發(fā)明X-CT開(kāi)創(chuàng)數(shù)字化成像的再次革命；第12項(xiàng)通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)研究基因突變而發(fā)現(xiàn)X射線能人為誘發(fā)生物體遺傳效應(yīng)，是繆勒作為輻射遺傳學(xué)創(chuàng)始人的標(biāo)志；第16項(xiàng)發(fā)現(xiàn)遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息傳遞中的作用，被譽(yù)為20世紀(jì)以來(lái)生物學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)，突破性開(kāi)創(chuàng)了分子生物學(xué)新篇章[11]；第19項(xiàng)解讀了遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成方面的機(jī)能，推進(jìn)了現(xiàn)代分子生物學(xué)蓬勃發(fā)展。

當(dāng)時(shí)世界上競(jìng)相研究破解遺傳物質(zhì)DNA結(jié)構(gòu)模型及其作用機(jī)制這個(gè)前沿課題的至少有三個(gè)實(shí)驗(yàn)室，而奪得1962年諾獎(jiǎng)桂冠的“黑馬”，竟是當(dāng)時(shí)在劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室做博士后的沃森與克里克，1953年4月在《Nature(自然)》雜志上發(fā)表那篇獲獎(jiǎng)的關(guān)鍵依據(jù)——只有約1 100單詞的短論文(配雙螺旋結(jié)構(gòu)圖)“核酸的分子結(jié)構(gòu)”時(shí)，這兩位青年學(xué)者僅25歲和37歲[12]。這項(xiàng)杰出成果是把物理學(xué)中新發(fā)展的X射線晶體衍射技術(shù)等運(yùn)用于解決生命科學(xué)的關(guān)鍵難題，至今如圖2的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖仍時(shí)常出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)雜志的封面上。揭示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的此項(xiàng)諾獎(jiǎng)成果，留給世人多么既生動(dòng)又深刻的啟迪呀！

簡(jiǎn)介33項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)成果的表1在此不可能再更多去展開(kāi)說(shuō)明，然而期盼揭示發(fā)現(xiàn)倫琴射線所激發(fā)出的一系列好似核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)般的奇跡，可從中獲得頗多有益啟示，時(shí)至今日依舊有許多極其寶貴的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義[13]。正如前面所述諸多具體事例，重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)不會(huì)孤立出現(xiàn)，把一個(gè)學(xué)科發(fā)展成熟的知識(shí)、技術(shù)和方法應(yīng)用到另一學(xué)科的前沿，能夠產(chǎn)生重大的創(chuàng)新成果。同時(shí)，科學(xué)求索必須不畏艱難、不怕挫折、不默守成規(guī)，務(wù)必堅(jiān)持踏實(shí)苦干、勤于追問(wèn)、勇于開(kāi)拓精神，并且應(yīng)當(dāng)保持理論與實(shí)驗(yàn)密切相結(jié)合，這往往是取得重大發(fā)現(xiàn)以及證明理論正確的關(guān)鍵。由表1可見(jiàn)，在開(kāi)拓新方法推動(dòng)科研另辟蹊徑，有力促進(jìn)相關(guān)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展，以及促使核科學(xué)與技術(shù)迅速崛起而推動(dòng)在各個(gè)領(lǐng)域日益廣泛應(yīng)用等方面，這批杰出科技成果已經(jīng)催生和開(kāi)拓出X射線診斷學(xué)(放射學(xué))、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、放射腫瘤學(xué)、介入放射學(xué)、X射線晶體學(xué)、X射線光譜學(xué)、X射線光電子能譜學(xué)、X射線天文學(xué)、放射防護(hù)學(xué)、放射生物學(xué)、放射生態(tài)學(xué)、放射毒理學(xué)等許多新學(xué)科，不斷在基礎(chǔ)科學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)、宇宙演化等等領(lǐng)域日益發(fā)揮出卓著的作用，這一切堪稱自然科學(xué)史上空前偉大的奇跡。

3 促使醫(yī)學(xué)發(fā)生革命而催生放射診療極大地豐富了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)

發(fā)現(xiàn)X射線首先催生出的放射診療(radiodiagnosis and radiotherapy)，是專門利用電離輻射固有特性而變革了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)診斷與治療方法的新學(xué)科群。其實(shí)質(zhì)就是電離輻射的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，按術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)亦可簡(jiǎn)稱為醫(yī)用輻射[14]。這只有一百多年歷史的臨床醫(yī)學(xué)新學(xué)科群，涵蓋了X射線診斷學(xué)(亦稱放射學(xué))、臨床核醫(yī)學(xué)、放射腫瘤學(xué)、介入放射學(xué)等越來(lái)越豐富的四大分支學(xué)科。伴隨倫琴射線發(fā)現(xiàn)后崛起的核科學(xué)與技術(shù)迅速發(fā)展并日益廣泛應(yīng)用中，獨(dú)具電離輻射特色的放射診療，在20世紀(jì)七八十年代高速蓬勃發(fā)展，不僅極大地豐富了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，而且已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的重要組成部分[15]。

倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的顯赫功績(jī)之一是促使醫(yī)學(xué)診治方法革命。X射線的穿透本領(lǐng)在1896年初就被用來(lái)幫助醫(yī)師查找并摘除患者不慎侵入體內(nèi)的異物(含子彈等)[16]。X射線發(fā)現(xiàn)數(shù)月后，很快就利用X射線透射人體形成醫(yī)學(xué)影像去洞察人體內(nèi)部狀況以提供疾病診斷依據(jù)，即誕生了新生學(xué)科X射線診斷學(xué)(放射學(xué))[17]。經(jīng)70多年發(fā)展，計(jì)算機(jī)斷(體)層掃描成像設(shè)備(X-CT)于1972年投入臨床應(yīng)用，乃醫(yī)學(xué)診斷方法的再次革命，標(biāo)志著跨進(jìn)了數(shù)字化X射線成像時(shí)代。此后X-CT經(jīng)歷了掃描、探測(cè)、采集、圖像重建及顯示等各環(huán)節(jié)不斷改進(jìn)與變革的五代更新，尤其20世紀(jì)八九十年代先進(jìn)的螺旋CT問(wèn)世，從2、4、8、16排以幾何級(jí)數(shù)翻番至256排、320排及640層等多排(層)螺旋CT(MDCT)，呈現(xiàn)飛躍發(fā)展[18]。由此MDCT的密度、空間、時(shí)間、縱向等分辨率都顯著提高，并實(shí)現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)中迫切需要的三維“各向同性”掃描成像[19]，如今X-CT血管造影檢查已成為心腦血管疾病篩查的“金標(biāo)準(zhǔn)”[20]。同時(shí)21世紀(jì)初涌現(xiàn)的錐形束CBCT在口腔醫(yī)學(xué)和腫瘤放療等多個(gè)領(lǐng)域大顯身手[21]。加上相繼發(fā)展計(jì)算機(jī)攝影CR、數(shù)字?jǐn)z影DR、數(shù)字減影血管造影DSA、數(shù)字胃腸DSI，以及新近投入臨床的數(shù)字體層合成DTS等，數(shù)字化X射線成像的新技術(shù)、新設(shè)備方興未艾，為提高各種疾病診斷水平與醫(yī)療

表1 X射線發(fā)現(xiàn)以來(lái)引發(fā)的一系列榮獲諾貝爾三大自然科學(xué)獎(jiǎng)的杰出成果一覽

序號(hào)獲獎(jiǎng)年份諾貝爾獎(jiǎng)?lì)悇e榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家及其國(guó)別獲諾貝爾獎(jiǎng)成果及其重要貢獻(xiàn)簡(jiǎn)介191968諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)美國(guó)的霍利(R. W. Holley)、科勒拉(H. G. Khorana)、尼倫伯格(M. W. Nirenberg)分別在20世紀(jì)60年代間,根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)在揭開(kāi)遺傳密碼奧秘上做出突出貢獻(xiàn);破譯了mRNA的基因密碼,揭示蛋白質(zhì)合成機(jī)制,闡明了遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成方面的機(jī)能與作用。201969諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)哈塞爾(O. Hassel,挪威)、巴頓(D. H. R. Barton,英國(guó))1943年用X射線衍射分析法開(kāi)展研究,提出了“構(gòu)象分析”的原理和方法,發(fā)展了有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)理論和立體化學(xué)理論。211973諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)威爾金森(C. Wilkinson,英國(guó))、費(fèi)歇爾(E. O. Fischer,德國(guó))兩位科學(xué)家分別于1952年和1954年各自獨(dú)立研究有機(jī)金屬化學(xué),制備與測(cè)定有機(jī)金屬化學(xué)物,在有機(jī)金屬化學(xué)領(lǐng)域取得開(kāi)創(chuàng)性研究成果。221976諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)利普斯科姆(WiHiam Nunn Lips-comb,美國(guó))1954年用X射線衍射和核磁共振等方法研究硼烷等結(jié)構(gòu)及成鍵規(guī)律,提出三中心電子鍵理論。231979諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)豪斯菲爾德(G. N. Hounsfield,英國(guó))、科馬克(A. M. Cormack,南非裔美國(guó)籍)研究提出技術(shù)原理與設(shè)計(jì)方案,并研制出X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像設(shè)備(X-CT),于1972年在英國(guó)的一家醫(yī)院中率先開(kāi)始臨床應(yīng)用。241980諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)桑格(F. Sanger,英國(guó))、吉爾伯特(W. Gilbert,美國(guó))、伯格(P. Berg,美國(guó))20世紀(jì)70年代借助X射線分析法確定了胰島素分子結(jié)構(gòu),發(fā)明測(cè)定DNA中核苷酸排列順序方法等,創(chuàng)建了人工重組DNA技術(shù)。251981諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)凱·西格班(Kai M. B. Siegbahn,瑞典)1956年研發(fā)出高分辨率X射線光電子能譜儀,開(kāi)拓了X射線光電子能譜學(xué)的新領(lǐng)域。261982諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)克盧格(Aaron Klug,南非裔英國(guó)籍)把X射線衍射技術(shù)與電子顯微技術(shù)相結(jié)合,1964年發(fā)明“顯微影像重組技術(shù)”,為測(cè)定生物大分子結(jié)構(gòu)研究開(kāi)創(chuàng)新路。271985諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)美國(guó)的豪普特曼(H. A.Hauptman)和卡爾勒(J. M. Karle)于1956年建立測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論,發(fā)明用X射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)的直接計(jì)算法,為探索新分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)作出開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。281988諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)德國(guó)的米歇爾(H. Michel)和戴森霍弗(J. Deisehofer)、胡伯爾(R. Huber)、1984年共同合作利用X射線晶體分析法首次確定光合作用反應(yīng)中心的三維立體結(jié)構(gòu),闡明了光合作用的光化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。291997 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)斯寇(J. C. Skou,丹麥)、波耶爾(P. D. Boyer,美國(guó))、沃克(J. E. Walker,英國(guó))在20世紀(jì)50、60年代和1981年,利用同步輻射裝置產(chǎn)生的X射線等,在研究人體細(xì)胞內(nèi)離子傳輸酶方面均取得了突破性成果,闡明了三磷酸腺苷(ATP)合成的酶催化機(jī)制。302002諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)賈科尼(R. Giacconi,美國(guó))、戴維斯(R. Davis,美國(guó))、小柴昌俊(M. Koshiba,日本)賈科尼于1962年觀測(cè)發(fā)現(xiàn)宇宙X射線源,開(kāi)創(chuàng)了X射線天文學(xué);后兩位科學(xué)家于1968年和1987年各自獨(dú)立探測(cè)到宇宙中微子,催生中微子天文學(xué);這些均屬天體物理學(xué)領(lǐng)域的突破性成就。312003諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)阿格雷(Peter Agre,美國(guó))、麥金農(nóng)(Roderick MacKinnon,美國(guó))各自分別于2000年和1998年,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜水通道,及對(duì)細(xì)胞膜離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究作出了開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)(該成果是利用X射線晶體成像技術(shù)獲得的)。322006諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)科恩伯格(Roger David Kornberg,美國(guó))2001年開(kāi)創(chuàng)真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,揭示了真核生物細(xì)胞如何利用基因內(nèi)存儲(chǔ)的信息生產(chǎn)蛋白質(zhì),為破譯生命奧秘做出貢獻(xiàn)(采用X射線衍射結(jié)合放射自顯影技術(shù)開(kāi)展)。332009諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)拉馬克里希南(V. Ramakrishnan,印度裔英國(guó)籍)、施泰茨(T. A. Steitz,美國(guó))、約納特(A. E. Yonath,以色列)2000年各自采用X射線晶體學(xué)方法,測(cè)定了核糖體高分率的分子結(jié)構(gòu),在原子水平上分析了核糖體的結(jié)構(gòu)與功能。

質(zhì)量發(fā)揮了舉足輕重的作用[22]。發(fā)現(xiàn)X射線后催生的放射學(xué)，經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)蓬勃發(fā)展不斷日臻完善，為公眾保健查體、疾病準(zhǔn)確診斷、各種治療指引、病患預(yù)后判斷、治療康復(fù)評(píng)價(jià)等做出了巨大貢獻(xiàn)[23]。

X射線診斷設(shè)備是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)成像功能的基本條件，其增長(zhǎng)趨勢(shì)反映了最先誕生并最廣泛普及的放射學(xué)的發(fā)展概貌。表2摘選自聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)UNSCEAR歷次綜合性報(bào)告，最長(zhǎng)篇的2000年和最新近的2008年報(bào)告書(shū)中具代表性的四類主要X射線診斷設(shè)備增長(zhǎng)數(shù)據(jù)，足以反映近20多年來(lái)全世界放射學(xué)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)[24-25]。表2凸顯增長(zhǎng)速率最高的是不斷更新的各類X-CT；而適應(yīng)公眾需要不斷迅猛發(fā)展的口腔醫(yī)學(xué)，對(duì)牙科X射線成像設(shè)備的數(shù)量需求最大，遠(yuǎn)多于所有醫(yī)院放射科的普通X射線機(jī)總數(shù)。

表2 全世界主要X射線診斷設(shè)備數(shù)量不斷增加的趨勢(shì)

剖析X-CT作為數(shù)字化醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的典型，從發(fā)明至今40多年的顯著進(jìn)步與高速發(fā)展不僅對(duì)放射診斷貢獻(xiàn)卓著，而且很受放射治療模擬定位與制定實(shí)施放療計(jì)劃，以及介入放射學(xué)導(dǎo)引等青睞。僅以我國(guó)1977年開(kāi)始引進(jìn)X-CT以來(lái)，31省份已裝備臺(tái)數(shù)和每百萬(wàn)人口擁有臺(tái)數(shù)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，便可映襯出我國(guó)放射學(xué)乃至整個(gè)放射診療的發(fā)展?fàn)顩r均與世界相應(yīng)趨勢(shì)類似[26-27]。如圖3所示，筆者負(fù)責(zé)組織開(kāi)展全國(guó)“九五”期間(1996—2000年)醫(yī)療照射水平調(diào)查研究時(shí)，1998年31省份X-CT的裝備量為3 712臺(tái)，僅次于日本和美國(guó)，居世界第三位[26]；進(jìn)入21世紀(jì)后就攀升到位居第一位。2015年X-CT擁有量已達(dá)1998年的5.3倍[27]。近20多年來(lái)的增長(zhǎng)速率和裝備絕對(duì)數(shù)已在全世界名列前茅，標(biāo)志著我國(guó)放射診療學(xué)科群不斷走向成熟，為全民健康提供了有力保障。也應(yīng)當(dāng)指出，盡管每百萬(wàn)人均擁有量2015年14.25臺(tái)是1998年3.01臺(tái)的4.73倍，但與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的差距仍然不小[25]。據(jù)中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)2018年發(fā)布的CT設(shè)備市場(chǎng)報(bào)告(見(jiàn)《健康報(bào)》當(dāng)年4月18日第二版報(bào)道)，以2017年平均每百萬(wàn)人口擁有X-CT臺(tái)數(shù)比較，引經(jīng)濟(jì)合作組織(OECD)的資料，日本已達(dá)92.6臺(tái)，美國(guó)為32.2臺(tái)；而我國(guó)雖在不斷增加中，但僅升至14.3臺(tái)。由此可見(jiàn)相關(guān)發(fā)展?jié)摿€是很大。

發(fā)現(xiàn)倫琴射線即觸發(fā)核科學(xué)技術(shù)崛起的同時(shí)，還催生了核技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的核醫(yī)學(xué)這門新學(xué)科。自20世紀(jì)30年代各種核反應(yīng)堆問(wèn)世并生產(chǎn)出許多醫(yī)療所需的人工放射性核素后，臨床核醫(yī)學(xué)(clinical nuclear medicine)隨之產(chǎn)生。臨床核醫(yī)學(xué)主要利用放射性核素顯像劑引入人體而獲取體內(nèi)組織器官的解剖與生化代謝功能影像以更好診斷疾病。例如從早期的掃描機(jī)、腎圖儀、γ相機(jī)進(jìn)化到SPECT、PET等發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描顯像設(shè)備進(jìn)行獨(dú)特的核素成像。并且臨床核醫(yī)學(xué)還包括核素治療，即采用放射性核素標(biāo)記藥物，施行很有前途的靶向放射治療而形象地被譽(yù)稱為“生物導(dǎo)彈”[28]。

臨床核醫(yī)學(xué)的核素顯像雖然在解剖學(xué)分辨率方面不如不斷更新的透射型X-CT，但發(fā)射型ECT獨(dú)具生理生化代謝等功能成像的優(yōu)勢(shì)，在提供疾病準(zhǔn)確診斷依據(jù)方面非常可貴[29]。20世紀(jì)末又成功研發(fā)出把透射型X-CT與發(fā)射型ECT兩類成像設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在一起，形成匯集了形態(tài)與功能影像的新型融合一體機(jī)，如PET/CT、SPECT/CT等，充分體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重大創(chuàng)新。PET/CT 一次顯像就同時(shí)獲得PET與X-CT的全身各方向斷層影像，既發(fā)揮了二者的最大優(yōu)勢(shì)，又從根本上有效地克服了二者原有各自存在的缺點(diǎn)[30]。此創(chuàng)新性技術(shù)顯著推動(dòng)了核醫(yī)學(xué)以及放射診療整體的發(fā)展。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際，已迅速跟上了國(guó)際相應(yīng)新進(jìn)展趨勢(shì)。例如1995年裝備第一臺(tái)PET[31]，1998年《九五》期間全國(guó)醫(yī)療照射水平調(diào)查時(shí)，價(jià)值數(shù)千多萬(wàn)元的PET僅有13臺(tái)[26]；隨后2002年安裝使用第一臺(tái)PET/CT，2017年這兩種先進(jìn)設(shè)備合計(jì)擁有量已迅速增加至1998年的23.6倍多，達(dá)307臺(tái)，并配備了回旋加速器110臺(tái)[32]。我國(guó)核醫(yī)學(xué)雖起步較晚，但近幾十年的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和基于國(guó)民健康亟需以及臨床核醫(yī)學(xué)優(yōu)勢(shì)，截止到2017年，31省份的臨床核醫(yī)學(xué)科室增至927個(gè)，工作人員9千多名；裝備SPECT從1998年230臺(tái)增至341臺(tái)，SPECT/CT從0增至390臺(tái)。與1998年相比，年顯像檢查人次數(shù)增長(zhǎng)3.62倍達(dá)到261.99萬(wàn)；年核素治療人次數(shù)增長(zhǎng)8.11倍達(dá)到60.74萬(wàn)[26-32]。

由發(fā)現(xiàn)倫琴射線引出的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，由于有計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、信息科學(xué)等諸多學(xué)科交叉融合的促進(jìn)，已成為現(xiàn)代科技發(fā)展最活躍的前沿之一，不僅對(duì)發(fā)展放射診療學(xué)科群，而且對(duì)整個(gè)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，都是不可或缺的重要技術(shù)基礎(chǔ)[33]。同時(shí)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)還是生命科學(xué)開(kāi)展科研的重要手段。評(píng)述醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的新進(jìn)展，還必須涉及1982年才開(kāi)始臨床應(yīng)用的核磁共振成像(MRI)。從最初發(fā)現(xiàn)有關(guān)核磁共振物理現(xiàn)象及探究其機(jī)理直至發(fā)明MRI設(shè)備投入臨床的數(shù)十年間，與核磁共振相關(guān)研究先后得過(guò)6次諾貝爾獎(jiǎng)，即1943、1944、1952年物理學(xué)獎(jiǎng)，1991、2002年化學(xué)獎(jiǎng)，2003年生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)等，屬于單個(gè)科學(xué)專題中獲得諾獎(jiǎng)之冠[34]。鑒于核磁共振屬于非電離輻射技術(shù)，故表1沒(méi)有統(tǒng)計(jì)這6次諾獎(jiǎng)，其實(shí)MRI與X-CT在醫(yī)學(xué)成像的圖像處理等方面有相通之處。MRI除了具備X-CT可取得無(wú)重疊的質(zhì)子密度斷層圖像之外，還能借助核磁共振原理精確地測(cè)出體內(nèi)物質(zhì)的一些原子核弛豫時(shí)間，能將人體組織中有關(guān)化學(xué)結(jié)構(gòu)的信息通過(guò)計(jì)算機(jī)重建為獨(dú)特的成分圖像，對(duì)鑒別身體組織變化與退化性疾病的早期診斷有突出優(yōu)越性，尤其對(duì)軟組織的對(duì)比度比其他成像方法更精確。并且MRI近來(lái)發(fā)展為用于介入放射學(xué)治療的新亮點(diǎn)[35]。特別是開(kāi)發(fā)出用于放射診療各分支中先進(jìn)的PET/MRI、SPECT/MRI[36]。PET/MRI檢查的靈敏度與準(zhǔn)確性優(yōu)于其他類似技術(shù)手段，對(duì)腫瘤及心腦疾病等具有早發(fā)現(xiàn)、早診斷價(jià)值；同時(shí)有利于幫助腫瘤治療分期、修正治療方案和放射治療靶區(qū)定位，及時(shí)判斷放療反應(yīng)與評(píng)估有否轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)等[37]。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)、外的腫瘤放療中已采用磁共振圖像引導(dǎo)的自適應(yīng)放療新技術(shù)，近來(lái)還涌現(xiàn)出目前放療最先進(jìn)的磁共振加速器等[38]。

如今放射學(xué)的傳統(tǒng)X射線成像，以X-CT為典型代表的數(shù)字化X射線成像，核醫(yī)學(xué)的ECT核素顯像等三大成像技術(shù)，加上非電離輻射的核磁共振成像MRI、各類超聲波成像以及光學(xué)成像等，各有所長(zhǎng)的這幾種成像技術(shù)彼此互補(bǔ)，形成相輔相成的多元化、多模態(tài)大醫(yī)學(xué)影像學(xué)，乃多學(xué)科交叉融合的碩果，顯著推動(dòng)放射診療和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更好服務(wù)于公眾的健康需求。一百多年來(lái)，醫(yī)學(xué)成像技術(shù)已歷經(jīng)了從人體形態(tài)結(jié)構(gòu)成像到生理代謝等功能成像，從體內(nèi)組織器官成像深入到分子、基因成像的革命性飛躍，開(kāi)拓出引領(lǐng)新發(fā)展前沿的分子影像學(xué)(Molecular Imaging)。分子成像技術(shù)可將基因表達(dá)與生物信號(hào)傳遞等復(fù)雜過(guò)程變成直觀的圖像，更好地在分子與細(xì)胞水平上了解疾病的發(fā)生機(jī)制及其特征[39]。猶如我國(guó)兩千多年前《黃帝內(nèi)經(jīng)》所推崇的“上醫(yī)治未病”，現(xiàn)代大醫(yī)學(xué)影像學(xué)與分子生物學(xué)緊密結(jié)合的分子成像技術(shù)，正是尋求在組織器官尚未發(fā)生病變之前就先盡早查出異常，為探索疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸，并為評(píng)價(jià)藥物的療效以及深入開(kāi)展分子基因水平治療砥礪前行。分子影像學(xué)融合了分子生物化學(xué)、數(shù)據(jù)處理、納米技術(shù)、圖像處理等技術(shù)，具有高特異性、高靈敏度和圖像的高分辨率，能夠?yàn)榕R床疾病診斷提供定量、定位等可靠依據(jù)[40]。整合了多種先進(jìn)技術(shù)的分子影像學(xué)是“希望之星”。我國(guó)相對(duì)年輕的核醫(yī)學(xué)，歷經(jīng)短短數(shù)十年間已迅速跨入前沿的分子影像學(xué)。中華醫(yī)學(xué)會(huì)核醫(yī)學(xué)分會(huì)的《中華核醫(yī)學(xué)雜志》，2012年起就更名為《中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志》。

放射腫瘤學(xué)和介入放射學(xué)同為倫琴射線發(fā)現(xiàn)后催生的放射診療學(xué)科群的兩個(gè)重要分支學(xué)科。前面評(píng)述放射學(xué)和臨床核醫(yī)學(xué)新進(jìn)展中經(jīng)常都涉及到這兩個(gè)分支。因?yàn)榉派湓\療學(xué)科群中各分支學(xué)科間彼此密切關(guān)聯(lián)。共同的核心支柱都是呈現(xiàn)勃勃生機(jī)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。蓬勃發(fā)展的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)把疾病的診斷與治療更加密切地統(tǒng)籌起來(lái)，尤其在放射診療中的介入放射學(xué)診治、核素標(biāo)記藥物靶向治療和腫瘤放射治療等臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐更是充分體現(xiàn)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像不僅為公眾健康查體和大多數(shù)的疾病診斷提供越來(lái)越準(zhǔn)確及細(xì)致的依據(jù)，也是指引與輔佐實(shí)施介入手術(shù)與放療等各種疾病治療、以及判斷評(píng)估療效與預(yù)后的重要武器。例如介入放射學(xué)完全仰仗醫(yī)學(xué)成像技術(shù)導(dǎo)引才能得以施行[41]，而腫瘤放射治療的模擬定位、制定與實(shí)施放療計(jì)劃以及質(zhì)量保證和劑量驗(yàn)證等必須利用各種醫(yī)學(xué)成像技術(shù)[42-43]。

近數(shù)十年來(lái)，放射診療大學(xué)科群中從醫(yī)學(xué)影像學(xué)和X射線診斷學(xué)進(jìn)一步拓展出的介入放射學(xué)(interventional radiology)，乃借助各種醫(yī)學(xué)影像的恰當(dāng)導(dǎo)引而往體內(nèi)相關(guān)部位插入介入器材(如特制專用導(dǎo)管、導(dǎo)絲、穿刺針、血管鞘、球囊、支架等)，既可方便對(duì)人體內(nèi)各部位組織準(zhǔn)確取“活檢(biopsy)”作病理學(xué)檢查以明確診斷，又能在醫(yī)學(xué)影像監(jiān)視下開(kāi)展所需部位的藥物灌注、血管栓塞或擴(kuò)張成形及植入支架等微創(chuàng)性治療手術(shù)，已應(yīng)用到涉及人體所有各組織系統(tǒng)的疾病。專家們贊譽(yù)在臨床醫(yī)學(xué)范疇，不斷發(fā)展的介入放射學(xué)將成為與大內(nèi)科、外科平起平坐的新秀[44-45]。界定與規(guī)范此新邊緣學(xué)科，曾引起包括我國(guó)在內(nèi)的42個(gè)國(guó)家或地區(qū)介入放射學(xué)會(huì)的共同關(guān)注并發(fā)表聯(lián)合聲明[46]。我國(guó)的介入放射學(xué)學(xué)科與事業(yè)在近數(shù)十年來(lái)不斷發(fā)展，充分展示出另辟診斷與治療途徑的更直接有效與更簡(jiǎn)便微創(chuàng)的優(yōu)勢(shì)[47-48]。以醫(yī)學(xué)影像技術(shù)為支撐的介入放射學(xué)，又再印證了表1所示的多學(xué)科融合碩果[49]。

倫琴射線發(fā)現(xiàn)后很快興起利用射線治療疾病的放射治療學(xué)。據(jù)報(bào)道1896年就有人開(kāi)始嘗試用X射線治療腫瘤，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了X射線的有害效應(yīng)。倫琴和居里夫婦的發(fā)現(xiàn)，立即促使把X射線和鐳顆粒分別用于治療腫瘤，孕育了后來(lái)形成的遠(yuǎn)距離與近距離放療。實(shí)際上1913年才研制成功實(shí)用的X射線管，1922年生產(chǎn)出深部X射線治療機(jī)，1951年制造出鈷-60遠(yuǎn)距離治療機(jī)和醫(yī)用電子感應(yīng)加速器，1957年醫(yī)用電子直線加速器問(wèn)世，放射治療逐步形成獨(dú)立的學(xué)科并迅速發(fā)展[50]。基于臨床腫瘤、放射物理、放射生物、醫(yī)療器械、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)等諸多學(xué)科相互滲透與交叉融合推動(dòng)，放射治療的設(shè)備、技術(shù)、方法、模式、流程一直在多次變革創(chuàng)新中發(fā)展[51]。鑒于日益增多的腫瘤患者中約70%需要接受放療，這個(gè)巨大需求迫使放療迭代更新并廣泛普及。無(wú)論國(guó)際與國(guó)內(nèi)，現(xiàn)代腫瘤放射治療均改稱為放射腫瘤學(xué)(radiation oncology)，已成為腫瘤治療必不可少的重要手段[52]。

國(guó)際腫瘤研究機(jī)構(gòu)IARC發(fā)表在“臨床醫(yī)師腫瘤雜志”上的報(bào)告“2018年全球腫瘤統(tǒng)計(jì)(Global Cancer Statistics 2018)”稱，全世界罹患腫瘤的人數(shù)不斷增加，2018年新增1810萬(wàn)例(男性950萬(wàn)，女性860萬(wàn))，死亡人數(shù)高達(dá)960萬(wàn)(男性540萬(wàn)，女性420萬(wàn))[53]。腫瘤(尤其惡性的癌癥)很快將上升為全世界公眾的第一殺手，是阻礙人類預(yù)期壽命延長(zhǎng)的最大攔路虎。顯然，腫瘤流行病學(xué)調(diào)查積累的寶貴資料為相關(guān)決策和促進(jìn)發(fā)展放射腫瘤學(xué)奠定了重要基礎(chǔ)[54]。

占世界人口60%的亞洲，幾乎占據(jù)全球一半的腫瘤新發(fā)病例及超過(guò)一半的死亡病例。而中國(guó)作為人口大國(guó)自然占據(jù)了亞洲腫瘤發(fā)病與死亡的大部分，相當(dāng)于全世界的23.7%和30.2%[53]。我國(guó)的腫瘤流行病學(xué)調(diào)查由全國(guó)腫瘤登記中心負(fù)責(zé)，目前數(shù)據(jù)的收集匯總到分析結(jié)果一般要滯后三四年。國(guó)家癌癥中心2019年發(fā)布的2015年數(shù)據(jù)表明，當(dāng)年惡性腫瘤發(fā)病約392.9萬(wàn)人，死亡約233.8萬(wàn)人；相當(dāng)于平均每天超過(guò)1萬(wàn)人即每分鐘有7.5人被確診為癌癥[55]。腫瘤已成危害公眾健康的主要疾病，近10多年來(lái)，惡性腫瘤發(fā)病率與死亡率每年保持約3.9%和2.5%的增幅，每年惡性腫瘤所造成的醫(yī)療花費(fèi)超過(guò)2 200億，必須大力推進(jìn)發(fā)展放射腫瘤學(xué)。

表3選取搜集到的主要指標(biāo)整理，列出我國(guó)大陸31省份近30多年來(lái)放療事業(yè)具代表性的概貌，具體說(shuō)明促進(jìn)放療發(fā)展適應(yīng)了腫瘤病患劇增的亟需[54，56]。我國(guó)1978年就研發(fā)出國(guó)產(chǎn)醫(yī)用加速器，1984年開(kāi)始進(jìn)口帶有多葉準(zhǔn)直器MLC的先進(jìn)醫(yī)用直線加速器?？v觀現(xiàn)代放療主流設(shè)備的各類加速器，我國(guó)2019年已達(dá)到1986年的28.5倍。最先進(jìn)的質(zhì)子、重離子加速器通過(guò)國(guó)內(nèi)科研單位加速研發(fā)與國(guó)外引進(jìn)相結(jié)合，2015年已有施行質(zhì)子、重離子放療的專門醫(yī)院，近兩年有5家放療單位準(zhǔn)備采用質(zhì)子、重離子放療[56]。前面述及先進(jìn)的磁共振加速器已經(jīng)在幾家著名腫瘤醫(yī)院裝備，可實(shí)施優(yōu)越性突出的磁共振圖像引導(dǎo)放療[57]。同時(shí)，X射線、CT、磁共振等各類模擬定位機(jī)，計(jì)算機(jī)放療計(jì)劃系統(tǒng)TPS等必不可少的放療輔助設(shè)備大幅劇增，33年間分別躍升到24.47和42.71倍。中華醫(yī)學(xué)會(huì)成立放射腫瘤治療分會(huì)的1986年至2019年的33年間，放療單位、放療醫(yī)師、醫(yī)學(xué)物理師分別增加到5.54、8.50、23.18倍[54，56]。在腫瘤放療中有著頗重要作用的醫(yī)學(xué)物理師雖然趕不上放療醫(yī)師的絕對(duì)增加速率，但國(guó)際上通行的評(píng)價(jià)指標(biāo)——放療醫(yī)師與醫(yī)學(xué)物理師之比，已經(jīng)從9.53∶1顯著提升到3.49∶1，很重要的放療技術(shù)人員專業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理[58]。

表3 我國(guó)大陸31省份近30多年來(lái)腫瘤放射治療事業(yè)不斷發(fā)展概貌

放射診療中的放射腫瘤學(xué)特別需要諸多學(xué)科交叉融合推動(dòng)，由此歷經(jīng)20世紀(jì)90年代以來(lái)的蓬勃發(fā)展，同時(shí)不斷完善制定與實(shí)施放療計(jì)劃和加強(qiáng)全程質(zhì)量保證措施產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍[59]。例如，三維適形放療(3D-CRT)、調(diào)強(qiáng)放射治療(IMRT)和圖像引導(dǎo)與自適應(yīng)放療(IGRT、ART)等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)基本普及而卓有成效；容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強(qiáng)放療(VMAT)、立體定向放療(SBRT)和螺旋斷層放療(TOMO)等新一代放療技術(shù)不斷深入推廣[60]；新生的影像(放射)組學(xué)、影像基因組學(xué)、人工智能、醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用等高新科技，陸續(xù)滲透融合進(jìn)放射治療而不斷有驚人斬獲[61]。不斷規(guī)范化的“三精”：精確定位、精確計(jì)劃、精確治療已成為我國(guó)目前放療的主流模式，由此突出提高了我國(guó)的放療水平與治療質(zhì)量[57]。據(jù)國(guó)家癌癥中心2019年報(bào)告，“與十年前相比，我國(guó)惡性腫瘤生存率總體提高約10個(gè)百分點(diǎn)”[55]。顯著進(jìn)展還體現(xiàn)在：2001年收治放療的腫瘤患者僅28.3萬(wàn)例，2006年升至40.9萬(wàn)例，2011年超過(guò)57萬(wàn)例，2015年達(dá)到91.9萬(wàn)例，而2018年已接近126萬(wàn)例[56]。以放療的主、輔設(shè)備猛增和專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的隊(duì)伍壯大為基礎(chǔ)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)緊密結(jié)合腫瘤放療新模式加速推廣應(yīng)用，有力推動(dòng)放射腫瘤學(xué)跨越式發(fā)展，更好服務(wù)于攻克腫瘤頑疾，同時(shí)匯集融入到“健康中國(guó)”的宏偉事業(yè)中[62]。這一切都是自倫琴射線發(fā)現(xiàn)以來(lái)一個(gè)多世紀(jì)不斷綿延發(fā)展惠及廣大公眾的輝煌建樹(shù)。

綜上所述，自發(fā)現(xiàn)倫琴射線就迅速崛起核科學(xué)與技術(shù)，同時(shí)催生出放射診療這個(gè)臨床醫(yī)學(xué)新學(xué)科群，尤其在諸多學(xué)科交叉融合推進(jìn)下，近幾十年來(lái)呈現(xiàn)蒸蒸日上的蓬勃發(fā)展，極大地豐富了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所不可或缺的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界90%的放射性同位素用于醫(yī)學(xué)；大約占總數(shù)一多半的加速器屬于醫(yī)學(xué)應(yīng)用[28]。如今無(wú)論國(guó)內(nèi)或國(guó)外，開(kāi)展放射診斷與治療的醫(yī)院，已經(jīng)非常廣泛地普及到所有的城市與鄉(xiāng)村，為所有公眾的保健查體和疾病診治等健康事業(yè)服務(wù)。特別放射診療與每一位公眾的身體健康息息相關(guān)，其蓬勃發(fā)展是倫琴射線發(fā)現(xiàn)以來(lái)涉及面最大而且影響面最廣的卓越成果。

4 應(yīng)運(yùn)而生放射防護(hù)學(xué)為發(fā)展核科學(xué)技術(shù)及其廣泛應(yīng)用保駕護(hù)航

由發(fā)現(xiàn)X射線并隨之崛起在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的核科學(xué)與技術(shù)，包括催生的放射診療等許多新學(xué)科，都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即離不開(kāi)電離輻射獨(dú)具的“雙刃劍”特征，因而必須專門重視加強(qiáng)放射防護(hù)問(wèn)題[18]。應(yīng)運(yùn)而生放射防護(hù)學(xué)是發(fā)現(xiàn)倫琴射線而觸發(fā)的產(chǎn)物，專門肩負(fù)起為發(fā)展核科學(xué)技術(shù)及其廣泛應(yīng)用“保駕護(hù)航”的光榮歷史使命[3]。

X射線發(fā)現(xiàn)初期，如同用未知數(shù)“X”命名那樣，尚不了解其本質(zhì)，故對(duì)近乎神奇的具有超強(qiáng)穿透力的 X射線，一度被不正當(dāng)?shù)貫E用：愿意獵奇去體驗(yàn)拍攝X射線照片的“魅力”；選美比脊柱的X射線影像等不當(dāng)行為；歐美銷售鞋商還曾使用過(guò)“X射線選配鞋裝置”，對(duì)買鞋試鞋顧客的腳部進(jìn)行X射線透視照射等[63]。即使在X射線的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中，也發(fā)生過(guò)夸大X射線作用，采取反復(fù)用X射線透視去抑制疼痛來(lái)治療強(qiáng)直性脊椎炎，卻導(dǎo)致患者發(fā)生放射損傷等錯(cuò)誤做法[64]。由此付出對(duì)X射線不正當(dāng)使用或誤用、濫用的代價(jià)。伴隨著X射線的發(fā)現(xiàn)和利用，越來(lái)越突出地反映出必須重視并解決其放射防護(hù)問(wèn)題[3]。

在X射線管與相關(guān)設(shè)備不斷改進(jìn)的研發(fā)與應(yīng)用中，人們逐漸認(rèn)知到射線照射可能會(huì)對(duì)人體造成放射性損傷。典型案例是發(fā)現(xiàn)X射線次年，1896年X射線管制造者Grubbe的手就出現(xiàn)了特異性皮炎；T. A. Edison在改進(jìn)X射線管及其用于透視的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了眼結(jié)膜炎等放射性損傷；1911年已有學(xué)者收集到94個(gè)案例(其中醫(yī)學(xué)放射工作人員達(dá)54例)，都是曾經(jīng)受到X射線的過(guò)量照射，而后陸續(xù)誘發(fā)惡性疾患[65]。因此，1913 年德國(guó)倫琴學(xué)會(huì)率先發(fā)布了僅有一頁(yè)紙的“倫琴射線防護(hù)指南”；1921 年英國(guó)成立“X射線和鐳防護(hù)委員會(huì)”；1928年，在第二屆國(guó)際放射學(xué)大會(huì)(ICR)上決定成立“國(guó)際X射線和鐳防護(hù)委員會(huì)”(ICXRP)，并于1950年第二次世界大戰(zhàn)后該委員會(huì)恢復(fù)活動(dòng)時(shí)，更名為研究所有電離輻射防護(hù)的“國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)”，現(xiàn)在ICRP出版物成為國(guó)際機(jī)構(gòu)和世界各國(guó)制定放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與指導(dǎo)各領(lǐng)域搞好放射防護(hù)的依據(jù)與指南，對(duì)推動(dòng)全世界的電離輻射防護(hù)做出了卓越貢獻(xiàn)[66-67]。在20世紀(jì)一二十年代起，社會(huì)已經(jīng)開(kāi)始日益關(guān)注電離輻射的放射防護(hù)問(wèn)題。此后世界上競(jìng)相開(kāi)展核武器試驗(yàn)，以及20世紀(jì)50年代核電站相繼興起并迅速發(fā)展，更加凸顯了對(duì)放射防護(hù)的強(qiáng)烈需求[68]。顯然，應(yīng)運(yùn)而生放射防護(hù)學(xué)科確實(shí)是歷史發(fā)展的必然。

隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，迅速興起的核科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)不斷滲透融入到醫(yī)學(xué)診斷、醫(yī)學(xué)治療、科學(xué)研究、軍事、能源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、考古、安檢、環(huán)保等各行各業(yè)。例如，在邊境海關(guān)、機(jī)場(chǎng)地鐵等公共場(chǎng)所和重要社會(huì)活動(dòng)的安保檢查，以及火災(zāi)煙霧報(bào)警器等廣泛應(yīng)用已成日常生活司空見(jiàn)慣。核科學(xué)與技術(shù)的日益廣泛普及是20世紀(jì)最杰出的科技成就之一。但所有放射性核素和各種類型射線裝置的廣泛應(yīng)用，顯著地增加了人們接觸各種電離輻射照射的機(jī)會(huì)。而且放射性核素的衰變特性，決定了其應(yīng)用必然伴隨著有潛在的放射風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，有效防范核事故與各類放射事故，竭力避免引發(fā)各種電離輻射對(duì)人類與環(huán)境的放射性危害，已經(jīng)激起全社會(huì)的強(qiáng)烈關(guān)注。尤其核科學(xué)與技術(shù)自身，以及各種放射性與電離輻射劑量的測(cè)量和相應(yīng)防護(hù)評(píng)價(jià)等方面的專業(yè)性很強(qiáng)，并且核輻射事故與放射事故往往又非常敏感地關(guān)聯(lián)到原子彈爆炸的核恐怖，非常容易激起全社會(huì)公眾的心理應(yīng)激反應(yīng)[69]。因此，加強(qiáng)放射防護(hù)學(xué)科建設(shè)是發(fā)展核科學(xué)與技術(shù)及其廣泛應(yīng)用的必要前提和重要基礎(chǔ)。

以核能發(fā)電為例，這種高效能源可有效地應(yīng)對(duì)能源需求。盡管世界核電發(fā)展史上發(fā)生了1979年美國(guó)三哩島核電站堆芯熔毀嚴(yán)重核事故、1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利和2011年日本福島的兩次7級(jí)特大核事故，幾經(jīng)數(shù)次巨大沖擊后的反復(fù)權(quán)衡與理性反思，必須在大力加強(qiáng)核安全措施下穩(wěn)步發(fā)展[70]。核能利用永遠(yuǎn)伴隨著與生俱來(lái)的放射性風(fēng)險(xiǎn)，既然不能“因噎廢食”而舍棄，就必須把握住核安全這條發(fā)展核電的生命線，始終堅(jiān)持培植安全文化和切實(shí)加強(qiáng)核安全監(jiān)管以追求趨利避害，同時(shí)特別需要有嚴(yán)之又嚴(yán)的舉措防范核事故[71]。據(jù)IAEA統(tǒng)計(jì)，截至2019年6月底，全球共有裝機(jī)容量近4億千瓦的449臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行，另有54臺(tái)機(jī)組在建中。而據(jù)我國(guó)2019年9月發(fā)布的《中國(guó)的核安全》白皮書(shū)，截至2019年6月，在理性、協(xié)調(diào)、并進(jìn)的核安全觀指引下，我國(guó)安全運(yùn)行的核電機(jī)組已達(dá)47臺(tái)，居世界第三；在建核電機(jī)組11臺(tái)，居世界第一。正因?yàn)楹税踩前l(fā)展核電的生命線，有關(guān)發(fā)展核電的放射防護(hù)工作必然是我國(guó)相當(dāng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)的重點(diǎn)[3]。

第3部分已充分論述了倫琴射線發(fā)現(xiàn)最先觸發(fā)的放射診療迅速發(fā)展是現(xiàn)代化社會(huì)的顯著特征。隨科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，所有公眾的一生中，僅從保健查體需要出發(fā)都要主動(dòng)去接受許多次醫(yī)療照射。眾所周知，醫(yī)療照射已成為公眾所受最大并不斷增加的人工電離輻射照射來(lái)源[72]。面廣量多的醫(yī)用輻射防護(hù)，始終在放射防護(hù)中占據(jù)突出地位。根據(jù)UNSCEAR近二十多年來(lái)先后發(fā)表的四本報(bào)告書(shū)，特于表4匯集出放射診療中僅僅X射線診斷所致醫(yī)療照射的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[73-75]。

表 4 全世界醫(yī)用X射線診斷所致醫(yī)療照射的年應(yīng)用頻率與劑量水平增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)

由表4可見(jiàn)，20年間全世界醫(yī)用X射線診斷的年應(yīng)用頻率凈增74%；但隨著人口總數(shù)增加，年X射線診斷檢查的人次數(shù)卻凈增128%，即達(dá)到31.43億人次(還不包括牙科X射線檢查人次數(shù))[75]?？梢?jiàn)X射線診斷檢查的醫(yī)療照射增長(zhǎng)十分可觀，醫(yī)療照射防護(hù)迫切需要加強(qiáng)[73]。

與全世界發(fā)展趨勢(shì)一樣，前面第3部分已述及，筆者曾負(fù)責(zé)我國(guó)《六五》和《九五》期間兩次全國(guó)性，以及《十一五》期間上海市的醫(yī)療照射水平調(diào)查研究，深刻體會(huì)到我國(guó)放射診療得益于經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和全民醫(yī)療保健需求，在近40多年來(lái)的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)(參見(jiàn)圖3、表3等)[76]。

上海市《十一五》期間醫(yī)療照射水平調(diào)查研究，反映了近些年隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展所致公眾醫(yī)療照射應(yīng)用頻率不斷攀升。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)必然形成優(yōu)越的醫(yī)療條件而更有利于適應(yīng)公眾不斷劇增的醫(yī)療保健需求。2009年，上海市擁有1 227個(gè)開(kāi)展X射線診斷的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，全市年檢查頻率達(dá)780.44人次/千人口，相當(dāng)于那年有1 500萬(wàn)的常住人口各作了一次X射線診斷檢查。全市X射線CT檢查和介入放射學(xué)的年頻率，2009年相對(duì)于1996年，各凈增317.1%和1048.6%。而臨床核醫(yī)學(xué)診斷、放射性藥物治療和腫瘤放射治療的年頻率，2008年相對(duì)于1996年分別凈增了139.4%、210.6%和59.9%[76]。顯然，我國(guó)與世界相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)均強(qiáng)烈凸顯，放射診療如此迅速蓬勃發(fā)展必然不斷增加廣大公眾接受醫(yī)療照射的使用頻率，因而針對(duì)現(xiàn)代化社會(huì)的這個(gè)突出特征，必須高度重視并切實(shí)加強(qiáng)與所有公眾密切相關(guān)的醫(yī)療照射防護(hù)，這必然是放射防護(hù)領(lǐng)域新進(jìn)展的重點(diǎn)與熱點(diǎn)課題[73，77]。

事物永遠(yuǎn)都是一分為二的，人們希望利用電離輻射技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域謀取利益，不可避免也同時(shí)伴隨著其固有的潛在放射性風(fēng)險(xiǎn)。因此，全社會(huì)迫切需要并且離不開(kāi)放射防護(hù)學(xué)[3]。而在不斷發(fā)展核科學(xué)與技術(shù)及其日益廣泛應(yīng)用中，緊密結(jié)合實(shí)際運(yùn)用放射防護(hù)體系不應(yīng)該限制其有益應(yīng)用的這一面，而只是努力尋求合理控制其可能產(chǎn)生放射性危險(xiǎn)的那一面[78]。

由此可見(jiàn)，放射防護(hù)學(xué)必須辯證地以“趨利避害”為根本宗旨，才能既保障個(gè)體與群體的放射安全并且保護(hù)環(huán)境，又促進(jìn)合理應(yīng)用電離輻射技術(shù)而造福于民[3]。在所有放射防護(hù)工作中，必須以體現(xiàn)放射防護(hù)基本原則與方針的放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為綱，進(jìn)而牽動(dòng)一系列相關(guān)環(huán)節(jié)和工作(如圖4上半部右邊所示)[79]。圖4概括歸納出放射防護(hù)學(xué)科的宗旨與內(nèi)涵，以及概要展示作為其支撐基礎(chǔ)的主要學(xué)科示例。方框圖上半部左邊七個(gè)學(xué)科名稱均取自我國(guó)學(xué)科分類的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，都是放射防護(hù)學(xué)的同義詞[80]。電離輻射防護(hù)準(zhǔn)確而言應(yīng)是“放射防護(hù)”。鑒于非電離輻射已經(jīng)越來(lái)越廣泛普及應(yīng)用，從科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)出發(fā)，學(xué)術(shù)上必須區(qū)分清楚基本特性、生物效應(yīng)、監(jiān)測(cè)方法、防護(hù)技術(shù)與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)均完全不同的兩類輻射。正因?yàn)槿绱?，?guó)際上還專門設(shè)立有“國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)”，集中針對(duì)非電離輻射防護(hù)問(wèn)題。ICNIRP與ICRP還共同開(kāi)展學(xué)術(shù)交流以及工作協(xié)調(diào)[81]。尤其對(duì)非核科技專業(yè)人員沿用籠統(tǒng)的“輻射防護(hù)”會(huì)造成不必要的概念混淆。正如IAEA的國(guó)際安全基本標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)報(bào)告中凡針對(duì)電離輻射的，關(guān)鍵詞“radiation”均特別明確加注“專指電離輻射”[82]?？梢?jiàn)該英文單詞針對(duì)電離輻射可以直接翻譯為放射，而不必都譯為輻射?？傊趯W(xué)術(shù)上以及科學(xué)普及宣傳中，很有必要與時(shí)俱進(jìn)而注意區(qū)分兩類不同性質(zhì)的輻射。

毋庸贅述，125年相對(duì)于歷史長(zhǎng)河只不過(guò)一瞬間，可是自從倫琴射線誕生的125年來(lái)，確確實(shí)實(shí)緣于這個(gè)劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)而極大地影響與改變了世界。尤其是持續(xù)激發(fā)開(kāi)創(chuàng)了一大批輝煌燦爛的杰出科技成果，同時(shí)產(chǎn)生了一大批很有影響的新學(xué)科，不斷顯著地推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展而造福于人類。此文再撰寫多長(zhǎng)也很難全面論證其豐功偉績(jī)。無(wú)怪乎全世界都公認(rèn)把X射線稱之為倫琴射線；多地修建倫琴塑像并以倫琴命名學(xué)校、廣場(chǎng)等；特別是國(guó)際輻射測(cè)量與單位委員會(huì)(ICRU)最早建立的照射量單位賦予專用名稱“倫琴(R)”；1990年發(fā)射的一顆X射線天文衛(wèi)星命名為“倫琴衛(wèi)星(ROSAT)”；在倫琴射線發(fā)現(xiàn)111周年時(shí)，國(guó)際純粹及應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)把新發(fā)現(xiàn)的第111號(hào)元素正式命名為“钅侖(Rg)”[83]；自2012年起，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的11月8日被確定為“國(guó)際放射日”……

毋庸置疑，歷史確實(shí)見(jiàn)證了自從發(fā)現(xiàn)X射線的一百多年來(lái)，宛如核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的"沖擊波"，持續(xù)激發(fā)出一大批杰出碩果，巨大地推動(dòng)著科技進(jìn)步與時(shí)代前進(jìn)，深刻地影響20、21世紀(jì)的社會(huì)發(fā)展。顯然，科技奇跡的出現(xiàn)又是歷史發(fā)展的必然。第2部分末段小結(jié)歸納由表1所得到的若干啟示只是一部分。必須指出，不斷的科技進(jìn)步還與諸多相關(guān)學(xué)科的深入交叉融合密切關(guān)聯(lián)[13]。以倫琴射線最先催生的X射線診斷學(xué)為例，促使醫(yī)學(xué)發(fā)生革命的X射線發(fā)現(xiàn)后很快就利用其透視、攝影功能，提供了醫(yī)學(xué)影像診斷的最基本依據(jù)，但持續(xù)70多年卻存在著人體三維組織器官影像重疊等等缺陷，直至1972年融合進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)成就了脫穎而出的X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描成像(X-CT)才破解，可謂之醫(yī)學(xué)影像診斷的再次革命[84]。然而X-CT作為數(shù)字化成像技術(shù)的典型代表，歷經(jīng)四十多年來(lái)的五代更新演進(jìn)，又遭遇多排(層)螺旋CT的滑環(huán)轉(zhuǎn)速與分辨率幾近極限的制約瓶頸，無(wú)法適應(yīng)心臟等快速運(yùn)動(dòng)器官高清分辨的瞬態(tài)成像、人流與物流安檢的大通道高速率探查、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中許多特殊的過(guò)程成像等新的更高端需求[85-86]。于是，變革X-CT的傳統(tǒng)掃描成像模式，成了X射線成像理論與應(yīng)用領(lǐng)域最新的前沿課題。幾經(jīng)探究再進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與納米材料科學(xué)、電子學(xué)、機(jī)電工程及人工智能等交叉融合，擯棄了歷來(lái)熱陰極發(fā)射電子束激發(fā)X射線進(jìn)行掃描的傳統(tǒng)方法，淘汰依賴滑環(huán)的“源-探”旋轉(zhuǎn)方式，另辟蹊徑采用基于場(chǎng)致效應(yīng)發(fā)射機(jī)制的碳納米管冷陰極分布式X射線源[87-88]，徹底革新X射線源與探測(cè)器架構(gòu)，同時(shí)針對(duì)性創(chuàng)新非標(biāo)準(zhǔn)軌跡掃描圖像重建與處理技術(shù)，從而開(kāi)創(chuàng)從螺旋CT跨越到新里程碑的靜態(tài)CT成像[89]。新一代靜態(tài)CT成像技術(shù)為更好發(fā)展醫(yī)學(xué)診斷治療、反恐安全檢查及工業(yè)無(wú)損檢測(cè)等，拓寬了更有特色并更富成效的應(yīng)用前景[90]。此乃借助諸多學(xué)科交叉融合，變革創(chuàng)新相應(yīng)的掃描成像模式與核心器件等關(guān)鍵技術(shù)，成為綿延“X射線沖擊波”奇跡繼續(xù)不懈推動(dòng)科技進(jìn)步而造福人類的又一生動(dòng)范例。

總之，人類科技史上這空前杰出奇跡非常值得崇敬與珍惜，更值得認(rèn)真吸取有益的啟迪，藉此積極推動(dòng)科技界、教育界乃至全社會(huì)，大力弘揚(yáng)與著力傳承“崇尚科學(xué)、執(zhí)著敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、頑強(qiáng)拼搏”之精神。適值中國(guó)人民早已從“站起來(lái)”進(jìn)而豪邁地向著“強(qiáng)起來(lái)”奮勇砥礪前行的當(dāng)下，尤其遇上當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，面對(duì)十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)與激烈的競(jìng)爭(zhēng)，這種可貴之精神格外有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義 ！