■本報(bào)記者 馮麗妃

　　在電影《非誠(chéng)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(xiě)。

　　從癌癥治療，到核物理研究、新核素合成、太空芯片檢測(cè)……中科院蘭州近代物理所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)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(lè)”。

　　“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?！苯?，在蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（HIRFL），近物所所長(zhǎng)肖國(guó)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(shuō)。

　　他解釋說(shuō)，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(guó)每年新發(fā)癌癥病例約320萬(wàn)，因癌癥死亡約250萬(wàn)。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(kāi)了一扇新窗戶(hù)。

　　“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(duì)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(guó)科學(xué)報(bào)》記者。

　　他解釋說(shuō)，重離子治癌的最大優(yōu)勢(shì)來(lái)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(duì)周?chē)＝M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?！崩顝?qiáng)說(shuō)。

　　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(guó)成為世界上第四個(gè)掌握重離子治癌技術(shù)的國(guó)家。

　　肖國(guó)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(cè)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(wèn)題等。

　　在國(guó)際物理前沿插上中國(guó)國(guó)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(kāi)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(guó)青介紹說(shuō)。

　　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(lái)我國(guó)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(lái)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(méi)發(fā)展起來(lái)，都是用手畫(huà)的圖紙，老一輩科學(xué)家們耗費(fèi)了大量的心血，讓我國(guó)重離子研究進(jìn)入國(guó)際主流。”HIRFL加速器總體室主任原有進(jìn)感慨良深地說(shuō)。

　　而“九五”期間的大科學(xué)工程項(xiàng)目、長(zhǎng)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(guò)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(guó)重離子運(yùn)行速度從一開(kāi)始的1%光速提升到約90%的光速，進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。”原有進(jìn)說(shuō)。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(guó)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(guó)家發(fā)展的同時(shí)，以?xún)?yōu)秀的前沿成果在國(guó)際物理舞臺(tái)上展示著中國(guó)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。“其中近物所發(fā)現(xiàn)的新核素就有20多個(gè)，未來(lái)我們會(huì)在核素領(lǐng)地上插上更多的中國(guó)國(guó)旗?！痹撍彼L(zhǎng)袁平滿(mǎn)懷信心地說(shuō)。除此之外，我國(guó)科學(xué)家還在超重核研究、原子核質(zhì)量精確測(cè)量等方面作出重要發(fā)現(xiàn)。

　　讓中國(guó)“交響樂(lè)”走向世界

　　正是因?yàn)榻锼鶎?duì)國(guó)際物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，近期，國(guó)際原子質(zhì)量數(shù)據(jù)評(píng)估中心將評(píng)估工作移交近物所管理?！敖窈?，我國(guó)就是國(guó)際原子質(zhì)量評(píng)估的‘警察’了，別國(guó)的研究成果我們來(lái)當(dāng)評(píng)審?！毙?guó)青自豪地說(shuō)。

　　目前，近物所已經(jīng)與十多個(gè)國(guó)家、地區(qū)建立了廣泛的國(guó)際科技合作關(guān)系，每年都有上百位國(guó)外專(zhuān)家到近物所訪問(wèn)或參與合作研究。來(lái)自烏克蘭的訪問(wèn)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(lái)中國(guó)訪問(wèn)?！眮?lái)自哈爾科夫高能物理研究中心的Sergei在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō)，他希望烏克蘭與中國(guó)繼續(xù)保持良好的合作關(guān)系。剛來(lái)中國(guó)不久的Ahmed將在近物所度過(guò)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(guó)際上有影響力的文章。

　　“現(xiàn)在我們的加速器用戶(hù)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(kāi)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(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的用戶(hù)的需求，所以還要加快建設(shè)新的加速器?！毙?guó)青表示，我國(guó)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(lái)，無(wú)論是服務(wù)國(guó)家需求，還是參與國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)，人才隊(duì)伍的水平和質(zhì)量決定一切！”近物所黨委書(shū)記趙紅衛(wèi)說(shuō)，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(guó)科學(xué)報(bào)》 (2013-11-26 第8版 平臺(tái))