文丨《中國科學報》記者 葉滿山
1946年，實體學家羅伯特·威爾遜
首次提出用質子束治療惡性良性腫瘤的設想
1994年，日本千葉建成
世界上第一個重離子治癌中心
重離子治癌研究引發全球高度關注
不僅因其能有效防止癌細胞殘留和複發
且對正常組織的毒副作用較小
能為患者減輕放療帶來的痛苦
▲模拟重離子輻照惡性良性腫瘤形狀的立體劑量球。
1988年，中國科學院近代實體研究所
建成了大陸第一台大型重離子研究裝置
——蘭州重離子加速器（HIRFL）
從1993年提出開展關于重離子治癌研究設想
到1995年相關研究項目入選國家攀登計劃B
近代實體所的科研人員
面臨着從零開始
追趕國際研究步伐并實作國産化的艱巨任務
在前期探索中
有一個核心問題
如何精确比對惡性良性腫瘤深度與大小所需要的能量？
這就像一場精準的飛彈打擊
既要確定能量深入惡性良性腫瘤
又要避免對健康組織的傷害
“在衆多重離子中，哪種實驗效果最好呢？
碳離子、氮離子還是氩離子等？”
經過多次實驗、多次總結、逐漸改進
研究人員最終發現碳離子的效果最好
2006年3月1日
大陸首個淺層惡性良性腫瘤重離子治療裝置
通過了專家組的鑒定驗收
同年，首批4例癌症患者接受了
重離子治療技術的前期臨床試驗
中國由此成為世界上第四個
成功進行重離子臨床治療的國家
随後一年裡，研究團隊與醫院緊密合作
利用碳離子束對病人進行惡性良性腫瘤治療
這些患者涉及12種不同癌症類型
最終，大多數患者的惡性良性腫瘤完全消失
其餘患者的惡性良性腫瘤有了不同程度的縮小
從2006年至2009年
研究所共進行了103例體表惡性良性腫瘤臨床前期試驗研究
2008年7月
蘭州重離子加速器冷卻儲存環（HIRFL-CSR）
通過國家驗收
科研人員決定利用其提供的高能碳離子
開展深部惡性良性腫瘤前期臨床試驗研究
但是一切計劃仍然處于紙上談兵的階段
項目的落地才是最關鍵一步
近代實體所原所長肖國青說：
“近代實體所隻是個研究機關
不可能自己去投資建設一個治癌中心
這種事還是要交給企業來做。”
▲醫用重離子加速器-同步加速器。袁海博攝
聽聞此事，各地聞風而動
廈門、廣州、福州等城市與近代實體所接觸
争建國内首家重離子治癌中心
但是重離子治療裝置審批要求極為嚴格
且此前并無同等體量的國産醫療器械報批先例
從樣機調試、裝置檢測到臨床試驗、審批注冊
每一步都如履薄冰
稍有不慎就可能功虧一篑
終于，2012年5月2日
重離子惡性良性腫瘤治療中心落戶甘肅武威
并正式開工建設
國家大科學工程——“重離子治癌”
從基礎研究向民生應用
邁出了實質性的一步
研究團隊像堅韌的釘子一樣
在武威城東騰格裡沙漠南緣這片不毛之地
用毅力和智慧克服了一個又一個困難
2019年9月29日
大陸首台具有完全自主知識産權的
國産醫用重離子加速器裝置
“碳離子治療系統”
正式獲批并投入營運
截至2024年2月24日
武威重離子治療裝置已治療患者1133例
效果顯著
與進口裝置相比
國産重離子治療裝置
技術先進、維護費用低、成本效益高
還能提供持續的技術更新服務
▲醫用重離子加速器研發及産業化團隊獲得第三屆全國創新争先獎。本文圖檔均為近代實體研究所供圖
如今
醫用重離子加速器
正在多地如火如荼地建設中
但現有裝置數量還遠不能滿足大陸的實際需求
醫用重離子加速器的發展方向是小型化、低成本
“未來，我們可能采用超導方案
将醫用重離子加速器
縮小到幾百平方米的房間内。”
肖國青期待
越來越多醫院配備重離子加速器
《中國科學報》刊發全文：
重離子治癌：國之重器點亮生命之光