文明的代價——原子深處的箭鏃

趙致真

對于500年前的人來說，從生到死之間，甚至從上輩到下輩之間，世界的面貌幾乎是凝固不動的。人類文明的猛然加速和滄桑巨變，起源于現代科學的誕生和發展。當物理、化學、生物等多領域捷報頻傳，新的技術和發明層出不窮，科學便日益滲透到了衣食住行的細微末節。顯而易見，如果離開現代科學，今天的社會連一天也不能運轉。然而我們應該知道，在人類仰仗科學的恩惠時，也曾因誤用和濫用科學而受到懲罰，在我們嘗盡現代文明的甜頭時，也曾因幼稚和顢頇而吃過自討的苦頭。

X光的另類故事

1895年11月8日下午，德國維爾茨堡大學物理學院院長倫琴來到實驗室，繼續測試不同真空管中陰極射線的發光效應。他用黑紙裹住克魯克斯管防止可見光和紫外線干擾，當啟動升壓自感線圈時，突然發現1米開外的工作臺上有熒光閃爍，那是一張為后面實驗準備的氰亞鉑酸鋇紙板。倫琴反復啟閉電源，紙板上的熒光隨之明滅。就在不經意間，現代科學史邂逅了一個偉大瞬間，具有劃時代意義的X射線宣告發現了。

醫生從此無須動用手術刀，便能觀察活體內部的結構和運動，為醫學影像開創了新天地；1912年，德國物理學家勞厄發現晶體中X射線的衍射，次年英國科學家布拉格父子對這一現象進行了定量描述，使得X射線成為研究晶體結構的“探針”，DNA雙螺旋的發現就是它的功勛；1949年，X射線天文學開始興起，此后多個X射線衛星相繼發射，錢德拉X射線軌道望遠鏡在太空遨游多年，成為研究脈沖星、超新星和黑洞的“瞭望臺”……回望百年，人類科學發展的征途上，到處都有X射線的不朽豐碑。

然而，在德國漢堡圣喬治醫院花園里，卻靜靜佇立著另外一座X射線的紀念碑（題圖），它是德國倫琴射線學會1936年4月4日建成揭幕的，為的是緬懷和哀悼世界最早的X射線事業獻身者。石碑上按字母順序，銘刻著15個國家160位科學家、醫生、護士和技師的名字，此后又不斷增補到350人。每個名字的背后，都有一段獨特而悲壯的故事。

圣喬治醫院放射科是德國最有影響的X射線研究和臨床應用中心。它的創始人勛伯格作為德國第一位X射線專家，不僅拍攝出最完美的X射線片，還創建了期刊《X射線新進展》，撰寫了X射線的教科書，發起成立德國倫琴學會并擔任主席。1904年美國圣路易斯世博會上，勛伯格設計制作的德國X射線技術展覽曾獲得大獎。但早年的X射線先驅并不知道，這種波長在紫外線和伽馬射線之間的電離輻射雖無色無嗅無感覺，卻對人體組織有致命的預后傷害，因而幾乎毫不設防。1908年，勛伯格的雙手患了皮膚癌，盡管截掉了右手中指和左臂膀，但“壯士斷腕”并沒有除掉“毒蛇”。1921年6月4日，勛伯格在漢堡去世，終年56歲，成為早期德國醫學界最重要的“X射線烈士”。

吉賽爾是德國最負盛譽的X射線攝影師，曾和好友沃克霍夫共同創辦世界上第一所牙科醫院。他的許多經典X射線片收進了口腔放射學教科書。吉賽爾因過度承受輻射而罹患癌癥，1927年溘然病逝；英國醫生愛德華茲1896年1月率先用X射線指導手術，1900年布爾戰爭期間便對傷員進行X射線探測，并第一個拍攝了人類脊柱X射線照片，而他但卻因放射性損傷而在1908年被截去了左臂；倫琴故鄉北威州的倫琴博物館里，有件不同尋常的展品，那是博物館創始人、早期放射專家克勞斯被截下來的手，也是留給子孫后代的特殊警示。

當《維也納新聞》1896年1月5日首次報道倫琴的發現后，大西洋電纜立即把這一消息傳到大洋彼岸，北美大陸為之喧騰。享譽世界的發明家愛迪生聞風而動，用鍥而不舍的試錯法對1800種化學物質進行實驗，終于發現鎢酸鈣是最好的熒光材料，成像的明亮和清晰都遠遠超過氰亞鉑酸鋇。他制作的方錐形X射線觀察儀成了業內的標準器械。當年操作的習慣是，把手放到X射線管和熒光屏之間，當看見手骨清晰顯現時，就表明機器完成預熱可以工作了。愛迪生逐漸開始感到左眼失焦和腸胃不適。他最得力的助手達利因長期暴露在X射線照射中，1900年出現手部、臉部傷害，1902年因癌變導致右手4個指頭和整個左手截肢，此后又截掉兩只胳臂，最終在1904年10月去世，年僅39歲，成為美國第一位X射線捐軀者。愛迪生受到巨大的打擊和震撼，決定徹底放棄對X射線的一切研究。他心有余悸地說：“別跟我談X射線，我怕它”，并直到臨終都拒絕X射線檢查。倘若愛迪生沒有這次急流勇退，他絕不可能“全須全尾”活到84歲。

永遠無法列出一個完整名單，記下那些在X射線下前仆后繼的人。美國整形外科學會主席威格爾率先在手術中使用X射線，被贊譽為“最巧的手用最好的機器做最棒的活”。然而他的手卻在1904年被截肢，1906年癌癥擴散奪去了他的生命；費城醫院倫琴實驗室主任卡薩比安最早將X射線用于臨床外科，1900年根據親自診治的數千病例出版了X射線專著，1907年寫成教科書《倫琴射線和電療法》，但不久便癌癥發作而截除手指，1910年去世；麻省總醫院的多德和莫里森是一對“情同兄弟，誼兼師友”的X射線專家，他們先后畢業于佛蒙特大學醫學院，早在1896年便為北美多家醫院安裝最早的X射線設備，并首創用造影劑拍攝食道和胃部的X射線片。兩人經歷了相同的命運，從截肢時都希望留下一根指頭來按X射線設備開關，到最后都死于癌癥擴散，多德終年47歲，莫里森58歲；X射線不僅用于診斷疾病，同時也用于放射治療。1896年，芝加哥大學哈內曼醫學院學生格魯伯安裝了美國第一臺X射線治療儀，格魯伯畢生研究X射線療法，發表論文90多篇，1929年左手截肢后，又接連經受90多次手術磨難，最后死于癌癥擴散。有報道說，1920年倫琴學會舉行晚宴時，多數人對端上來的烤雞無福消受，因為他們的斷指殘手、缺膀少臂根本用不了刀叉。

我們還應該記住一位名叫弗雷絲曼的奇女子。1896年，她靠自學成才從文秘人員變為X射線攝影師，并在加州開辦起美國西部第一家X射線事務所，憑著勞苦人的勤勉和女兒家的細心，弗雷絲曼很快躋身于世界最好的X射線專家行列。美西戰爭中大量傷兵從菲律賓運回，弗雷絲曼在他們身上準確找到彈頭和彈片，美國最高軍醫長官親自登門視察和致謝。1905年1月，弗雷絲曼的手臂因癌變而截肢，同年8月與世長辭。

回首X射線技術的拓荒年代，可以說人類最勇敢的先遣隊遭受重創，幾乎全軍覆沒。美國第11屆倫琴協會主席布朗于1936年6月出版一本書《美國獻身于倫琴射線的科學烈士》，深情撰寫了28位X射線殉難者的傳記，但卻遺漏了自己。1950年，布朗也因X射線輻射引發的癌癥去世。

1925年，第一屆國際放射學大會在倫敦召開，首次提出X射線的防護問題。1928年斯德哥爾摩召開的第二屆大會上成立了防護委員會，并制定出最早的X射線操作規范。隨著防護措施的日趨嚴格和X射線設備的迅速改進，醫療中的X射線災難終于成為歷史。

其實最早的X射線設備主要用于商業和娛樂目的。當第一縷X射線灑向公眾，只熟悉“如影隨形”的人類在特殊的光線下看到自己透視的影子，這種新鮮和震撼是莫可名狀的。歐美眾多X射線照相館一哄而上，人們不滿足于“只有皮相沒有骨相”，新郎新娘拍一張X射線結婚照成為時尚，達官貴人更利用權勢率先領受X射線的輻射。德皇威廉二世、沙皇尼古拉伉儷、葡萄牙皇后阿米莉亞，都在第一時間留下了X射線“御照”。前面提到的倫琴和威格爾等人都是X射線立體藝術照的愛好者。夜總會上經常有熒光材料幽幽閃亮，大廳里到處沐浴著X射線。居奇射利的商人制作出X射線防護內衣，因為傳言“登徒子”們戴上X射線眼鏡便能窺破女士的服裝。1896年2月19日，美國新澤西立法禁止在劇院使用“X射線眼鏡”。同年5月，在紐約舉行的全國電器博覽會上，愛迪生展出了4臺便攜式X射線設備，成百人排起長隊，只為了一睹自己的骨頭。剛剛誕生的電影也不放過X射線的熱門題材，制作出五花八門的荒誕作品。X射線就在人類乍見初識、盲人瞎馬的情況下，便全面進入了公共生活和大眾文化，這是科學史上罕見的特例。

真正在市場上形成規模和氣候的X射線日用設施，要數幾乎每家鞋店都“標配”的試鞋熒光鏡了。這是個1米多高的機柜，下面安著X射線發射管，把鞋的輪廓和買鞋者的腳骨投射到頂部熒光屏上。人們可分別從3個孔中同時觀察和討論，從中選出最合適的鞋。這對兒童特別有吸引力。直到1946年，在科學家和公眾的質疑下，美國國家標準局才制定試鞋器X射線劑量規定。1957年，賓夕法尼亞州率先立法禁用試鞋器。1970年之后，試鞋器才最后消亡。整整一代人的雙腳成了無辜的X射線“箭靶”。

鐳的半世風波

鐳的發現是科學史上又一件影響深遠的大事。居里夫婦歷經4年的艱苦努力，用重結晶法從7噸瀝青鈾礦中去粗取精，終于在1898年提煉出0.1克氯化鐳，1910年首次用電解法得到純凈的金屬鐳。這種銀白色天然放射性元素的原子量為226，能放出α、β、γ三種射線并衰變為氡。鐳的放射強度比鈾強100萬倍。

1909年盧瑟福通過蓋革-馬士登實驗，用鐳作為α射線源轟擊金箔，推翻了湯姆遜的“均勻原子模型”，為現代核物理奠定了基礎。費米對各種元素的“輪番轟炸”，哈恩和梅特納發現鈾原子的裂變，都是使用鐳和鈹混合而成的中子源。在現代科學進程中，鐳確實是厥功甚偉的。

但鐳輻射對人體的傷害卻遲遲未得到認識。居里夫人對“美麗的鐳”一往情深，她在懷念丈夫皮埃爾的文章中寫道：“我們的樂趣之一是夜間來到實驗室。看到四處都是柔和的輝光，勾勒出盛著我們產品的瓶子的輪廓。這的確是美妙的景觀，常常出現新的變幻。發光的試管像是隱現的圣誕樹彩燈。”這種富有詩意的環境其實充滿了殺機，來自原子深處的“箭鏃”嚴重傷害了居里夫人的健康，1934年7月4日，居里夫人死于再生障礙性貧血。居里夫人的接班人—大女兒伊雷娜·約里奧-居里1956年3月17日死于白血病。而從事寫作的小女兒艾芙·居里則活到103歲，可見家族的遺傳基因并無缺陷。

鐳的危險不僅在于體外的輻射，它坐在元素周期表IIA族末排，化學性質和前三排的鈣極為相似，于是便在人體的代謝中對鈣“鵲巢鳩占”并積累沉淀在骨骼中。這些“特洛伊木馬”不停放出射線，打斷細胞中DNA分子的化學鍵，損害骨髓的正常功能。

在法國國家圖書館，居里夫婦留下的書籍和筆記本被小心保存在鉛皮內襯的盒子里，借閱的人不僅要穿上防護服，而且必須簽署輻射傷害的免責聲明。居里夫人生前經常把釙鹽、鐳鹽放在口袋里和抽屜里，盡管這些遺物已有百年歷史，但鐳226的半衰期是1600年。難怪在居里博物館中，我們看到的居里夫婦辦公室家具也都是復制的“贗品”了。

公眾的好奇、商家的吹噓和媒體的炒作曾經掀起了傾城傾國的“鐳狂熱”。當年市場上幾乎一切東西都爭先恐后和鐳掛鉤，以示新潮和“科學”。鐳奶油、鐳面包、鐳香煙、鐳巧克力、鐳化妝品、鐳牙膏、鐳肥皂、鐳鞋油、鐳清潔劑、鐳保暖服、鐳加熱器……各類“高科技”日用品“不擇地而出”；隨著放射治療癌癥取得成功，鐳在醫學領域更全面開花，鐳止疼片、鐳消炎粉、鐳眼藥水、鐳痤瘡膏、鐳避孕栓，鐳劑靜脈注射治療高血壓……無論內服外用，只要添加鐳就成了萬應靈丹。鐳的風行為巫醫騙子創造了大顯身手的空前機遇。

居住在新澤西的哈佛大學輟學生貝利不失時機地申請了“鐳水”專利，聲稱“鐳水”能“治愈所有活死人”，還能刺激內分泌實現返老還童。匹茲堡的吉拉德鋼鐵公司總裁拜爾斯是富甲一方的社會名流，也是公眾矚目的體育明星，曾奪取1906年美國業余高爾夫大賽冠軍并獲得飛碟射擊獎牌。1927年拜爾斯摔傷手臂，醫生推薦他使用“鐳水”治療。拜爾斯對這種“液體陽光”深信不疑，每天按時服用3瓶，兩年內總共吞下了1400瓶。導致各種病癥發作：下頜壞死、牙齒脫落、頭痛難耐、顱骨出現空洞，1932年3月在紐約醫院去世，終年51歲，裝殮在鉛皮內襯的棺木中。媒體對此做了大幅報道，通欄標題是“鐳水療效很好，直到下巴爛掉”。拜爾斯的死為居高不下的“鐳狂熱”投下一劑退燒藥，并促進了美國食品藥品監督管理局（FDA）對放射藥物生產和銷售的規范管理。

在當年約20萬種“姓鐳”的商品家族中，“夜光”是一個重要譜系。當熒光材料的分子吸收了鐳射線的能量后變為激發態，回到基態時釋放出可見的冷光。鐳的這一功能催生了夜光表、夜光儀表盤乃至夜光門牌、門鈴按鈕、坐席號碼、魚餌浮標、拖鞋鈕扣、兒童玩具等。當烏克蘭移民索科霍基發現一種熒光材料新配方后曾躊躇滿志地說：“室內照明完全用鐳，墻壁和天花板的涂料發出月亮的光輝，這一天必將到來。”索科霍基果然足捷于人，1914年在紐瓦克創建了美國第一家鐳熒光材料公司，1917年遷到新澤西州奧林奇，后來改名為美國鐳業公司，成為軍方夜光表、飛機艦艇熒光儀表盤的主要供應商。但這家公司最大的名氣，卻來自一樁破天荒的“鐳女孩”訴訟案。

這里的雇員大多是不足20歲的少女。用水和膠把含鐳的硫化鋅熒光劑調和均勻，再用駝毛筆小心涂在表盤的數字和指針上，每人每天大約完成250個表盤。這是一份高雅體面而薪酬不菲的工作，姑娘們卻絲毫不知道已經自蹈險境。鐳的輻射無處不在，雖然α和β射線在空氣中行之不遠，但整個車間里γ射線滿天飛，通風不良又使氡氣久積不散。最致命的環節是，每涂完幾塊表盤，駝毛筆就會分叉變形，姑娘們需按照監工的教導，用嘴唇和舌頭舔潤筆尖來保持鋒銳，相當于一天幾百次“鐳從口入”。女孩子的調皮和對男友的逗趣，讓她們經常把熒光劑涂在指甲、嘴唇、牙齒和臉上，化妝出嚇人的“光輝形象”。鐳就這樣通過多種途徑，最終在她們的骨骼中“安營扎寨”。難以穿過皮膚的α射線在體內就變成了重量級殺手。隨著惡性貧血、牙齒脫落、腭骨壞死等病癥普遍出現，姑娘們終于開始覺醒。一位名叫弗萊爾的女工首先決定狀告雇主，隨后4位工友姐妹加入了起訴行列。被媒體和史家通稱為“鐳女孩”案。新澤西醫生馬特蘭德為確定鐳放射病做出了獨特貢獻。1928年秋，歷經波折的官司最后落錘。每位“鐳女孩”獲得賠償10000美元，外加每年600美元生活補貼。然而這些“鐳女孩”在訴訟期間就因病勢沉重不能出庭，勝訴未久便相繼去世了。據粗略統計，當年在美國、加拿大有4000名“鐳女孩”，不知幾多青春少女剛剛開始花季人生便在這里香消玉殞。美國鐳業公司的始作俑者索科霍基也因鐳輻射在1928年11月死于再生障礙性貧血，時年45歲。

“鐳女孩”案的意義不僅在于推動了核輻射危害的研究，也喚起了勞工的維權意識，直接促成了“美國勞動安全條例”和“美國職業病勞動法”的實施。

今天的人們仍在重溫這段歷史悲劇，“鐳女孩”鮮活的生命不斷展現在當代屏幕和舞臺上。2011年9月2日，“鐳女孩”銅像揭幕儀式在美國伊利諾伊州渥太華市舉行。這里的居民拒絕忘記一個時代的傷疤。郊外的陵園里埋葬著當年“鐳女孩”的遺骨，蓋革計數器仍能檢測到來自墓穴的射線，使人想到美國女作家斯旺森悼念“鐳女孩”的詩句：“只有我們破碎的骨頭，永遠在黑暗的地下發光?！边@是“鐳女孩”沒有安息的靈魂，向人世間發出的殷切叮嚀和永恒告誡。