歷史見證了X射線發現125周年之輝煌

鄭鈞正

(中國疾病預防控制中心 輻射防護與核安全醫學所，北京,100088)

1895年11月8日，德國物理學家倫琴發現了X射線，誠如《簡明不列顛百科全書》的權威評價：“宣布了現代物理學時代的到來，使醫學發生了革命”[1]。為了紀念與緬懷倫琴的杰出貢獻，并推動形成尊重所有放射工作人員的良好社會氛圍，以更好促進發展放射學等涉及核科學技術應用相關學科及其事業，北美放射學會(RSNA，已有105年歷史并且每年的年會均達五六萬人參加)、歐洲放射學會(ESR)和美國放射學會(ACR)于2012年聯合倡議，把倫琴發現X射線的11月8日定為“國際放射日(International Day of Radiation)”[2]，并得到了世界各國業界與同仁的積極響應。這充分表明綿延至今，發現X射線所爆發的無比威力與深遠影響。適值今年是X射線發現125周年，撫今追昔，更深刻感悟到歷史已經忠實地見證了由X射線及其觸發諸多領域的輝煌燦爛碩果；鑒往知來，更加堅定信念“既與電離輻射結緣，務必不懈為趨利避害奉獻”[3]。

1 19世紀末的系列杰出發現引發改變世界的深遠影響

19世紀末的最末五年出現了空前奇跡，竟然年年都有令人驚嘆不已的突破性發現而榮獲諾貝爾三大自然科學獎：1895年11月倫琴發現X射線[4]；相隔不到4個月的1896年3月，貝可勒爾發現鈾的天然放射性；緊接著1897年4月湯姆遜發現人類認識的第一個基本粒子——電子；1898年居里夫婦發現放射性元素釙和鐳，再現了天然放射性；1899年盧瑟福發現了α和β射線并接著提出元素蛻變理論(參見表1)[5]。這幾個相互密切關聯并產生改變世界影響的杰出發現，沖擊了過去幾個世紀的舊觀念羈絆而迎來了大變革。X射線、天然放射性和電子等接連三大發現，開啟了微觀世界的大門，“原子結構是可分的”刷新了既往的認知；嶄新的核科學與技術隨之迅速崛起，并不斷拓展在國計民生各個領域的廣泛應用；原子物理學、原子核物理學、進而開拓粒子物理學(亦稱高能物理或基本粒子物理學)，尤其兩大重要支柱——量子力學和相對論等新學科新理論，接連相繼誕生并發揮非常重要的作用；人類科技史從歷經四五百年發展到達曾經認為是“頂峰”的經典物理學，大踏步跨越過去而邁進了現代物理學的新時代[6]。由此一直持續顯著地推動現代社會的科技與文明進步和經濟與社會發展，產生改變世界的深遠影響[3]。

19世紀中葉，西方科學界興起真空放電現象和陰極射線的研究熱，且對其本質爭論不休。英國科學家威廉·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年的實驗研究中就發現陰極射線管放電時會發出“亮光”，但是當拍攝在涂有感光藥膜的干板上去顯影后卻是“覺得一片模糊”，重復幾次后，他武斷地認為是干板質量有問題而退貨廠家。直到倫琴報告發現X射線，克魯克斯才恍然大悟自己痛失了先機。那時竟有多位物理學家，與這項偉大發現都失之交臂。例如德國的菲利普·勒納德和美國古茲皮德、詹寧斯等，分別在19世紀90年代初先后出現相類似的錯誤判斷，受狹隘經驗型思維缺陷所局限，忽視了陰極射線管實驗中出現的“意外”卻又是很重要的科學現象。這應了著名法國科學家巴斯德(Louis Pasteur)院士的至理名言：“機遇只偏愛有準備的頭腦”[7]。新任德國維爾茨堡大學校長的倫琴教授，一貫恪守嚴謹治學與精益求精及細心求索的科學精神，潛心研究實驗中曾經出現過讓包在黑紙中的相紙感光問題。他連續數周反復設計實驗研究方案，用克魯克斯管開展陰極射線實驗研究。11月8日的進一步實驗與驗證，倫琴終于判定，從通電的陰極射線管射出的，能強勢穿透包裹的黑紙以及變換的許多種實驗阻擋物體，并讓涂抹亞鉑氰化鋇的小屏發出明亮熒光的，應是一種新發現的特殊射線。于是，他就用數學上習慣表示未知數的X命名之。當他夫人去實驗室看他時，他興奮地讓夫人伸出左手，拍攝了開人類先河的人體第一幅手部的珍貴X射線影像(見圖1)。12月28日，他向所在地維爾茲堡物理和醫學學會公開了第一篇關于X射線的研究論文“一種新射線——初步報告”，立即引起強烈反響。1896年1月4日在柏林物理學會成立50周年紀念會上展示X射線照片，轟動了國際學術界。隨后公開發表研究論文“論一種新型的射線”和“關于X射線的進一步觀察”等，被翻譯成多種文字傳播，并掀起了一股競相研究X射線的熱潮。倫琴教授當之無愧地榮獲1901年第一次頒發的諾貝爾物理學獎[8]。

受倫琴發現X射線的啟發，曾鉆研磷光現象的貝可勒爾，對由陰極射線產生的X射線能使陰極射線管壁等顯示磷光頗感興趣。他仔細對照研究發現自己所實驗的鈾礦物在某些條件下也有相似的磷光現象，深入探索后率先揭開了天然放射性的奧秘。1898年居里夫婦在非常簡陋條件下，在鈾礦渣中提煉出比純鈾放射性強得多的放射性元素釙(元素命名意為紀念居里夫人的祖國波蘭)和鐳。他們三位物理學家因為分別發現天然放射性而一起榮獲了1903年諾貝爾物理學獎[5]。

倫琴發現X射線開創了氣體電離的一種新方法，也形成對氣體離子行為的新洞察能力。一直重視此方向研究的英國物理學家湯姆遜(Joseph John Thomson)深受鼓舞。這位28歲就榮任劍橋大學著名卡文迪什(Cavendish)實驗室教授和第三任主任的科學家(建于1871年的卡文迪什實驗室即劍橋大學物理系，至1989年已產生了29位諾貝爾獎得主，占到成立于1209年的劍橋大學獲諾獎總數的三分之一)，通過很巧妙設計的陰極射線管實驗研究，成功地證實了陰極射線在電場和磁場中均能發生偏轉，從而判定陰極射線確實是帶電粒子而不是原子；并進一步實驗探索創造性地測出陰極射線粒子的速度和荷質比(e/m)。在倫琴發現X射線不到一年半的時間內，湯姆遜宣布發現了人類認識的第一個基本粒子，即陰極射線是稱為電子的帶負電微粒子，陰極射線管壁玻璃發光的原因是由于電子以極大的動能沖擊管壁而引起的。由此結束了關于陰極射線本質長達20余年的爭論，并開始探秘原子內部的微觀結構，開辟了原子物理學的嶄新研究領域，物理學里程碑式進入了微觀世界的新紀元[9]。

倫琴發現X射線的“沖擊波”，遠遠不止激發19世紀最末五年的系列諾貝爾獎。如同打破堅冰和開通航道，率先拉開了現代物理學新時代的序幕；并給現代物理學提供一種嶄新的研究手段，不斷引發基礎科學、應用科學、生物醫學、晶體結構、工程技術等許多領域開創出造福于人類的新貢獻(參見表1)[5]。后續幾部分論述將進一步具體充實和印證其對世界的深遠影響。

1896年1月23日，倫琴在維爾茨堡大學物理研究所作報告時，當場用X射線拍攝了維爾茨堡大學著名解剖學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。盡管倫琴本人當場聲明不同意，但從X射線發現后就被稱之為“倫琴射線”并獲得世界公認，藉以表達對這位偉大科學家的由衷敬仰和誠摯愛戴。當倫琴射線一公開發布，其熱潮席卷西方。當時X射線透視功能頃刻被社會上狂熱般追捧，甚至1897年英國拍一部黑白電影《X射線惡魔》，許多企業家蜂擁而至競相高價收買發明。特別令人敬佩的是，倫琴不僅不申請專利，也不接受贊助，并公開回答：“我的發現屬于全人類。但愿這一發現能被全世界的科學家所利用”[8]。1901年瑞典主辦方通知倫琴出席首次諾貝爾獎頒獎大會時，他卻提議可否郵寄發獎。得到回復不行后，倫琴匆匆奔赴斯德哥爾摩領獎，當頒獎大會請他上臺發表演講時竟發現倫琴領獎后隨即離開會場啟程回國了。他還把榮獲的首次諾貝爾獎獎金全部捐獻給維爾茨堡大學。倫琴的高尚品質，與他劃時代的發現一樣都是無法估量的寶貴遺產，永遠值得后人學習與傳承[10]。

2 一百多年來奇跡般陸續激發出33項相關榮膺諾貝爾獎成果

發現倫琴射線的一個多世紀來，各國科技界的眾多科學家紛紛以X射線為新手段深入各領域不斷探索，努力追求揭示射線本質及其與各種物質相互作用的機理，同時積極拓展相關領域應用。相繼發現了X射線的偏振性、標識X射線、X射線光譜、X射線光電子能譜、光電效應、康普頓散射、X射線的干涉與衍射、產生X射線的四種不同方式、宇宙X射線源等等。而運用新發現又進一步延伸和拓展出生物醫學、物質結構、宇宙演化等更多領域的新發明創造。

例如，繼1906年英國物理學家巴克拉發現X射線的偏振現象后，德國物理學家勞厄于1912年發現X射線通過晶體時產生衍射現象，證明了X射線的波動性和晶體內部結構的周期性。勞厄“X射線的干涉現象”論文引起英國布拉格父子的關注，試圖解釋勞厄結果的反復研究，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射線來解讀晶體結構；并于1913年設計出首臺X射線分光計，發現了特征X射線；又用特征X射線分析方法測定出金剛石的晶體結構。由此建立與發展了X射線晶體學，開創晶體結構分析的新紀元，惠及包括生物醫學在內的諸多領域，例如藥品分析與新藥研發等。可見X射線的拓展應用顯著地推動諸多相關新學科以至整個科學技術與社會的不斷進步[5-6]。

顯然，篇幅不允許詳細展開評述如此豐富的連環式科技發明史。筆者特搜集并疏理從發現X射線以來，直接或間接相互關聯，并都榮獲諾貝爾自然科學獎的成果共計達33項列入表1中(若有疏漏等，誠請斧正！)[5]。縱觀125年來，這些源自發現倫琴射線而持續不斷撞擊出的一大批相關杰出成果，同時開拓出一大批推動科技與社會進步的新學科，并不斷啟發激勵，同時又彼此交叉融合中，競相交互映輝而造福人類。確實令人深刻感受到從發現倫琴射線以來所激發出的豐碩成果燦爛輝煌而永垂青史。

如表1所示，迄今至少已有相關的諾貝爾化學獎16項、物理學獎13項、生理學與醫學獎4項[5]。盡管直接歸屬生理學與醫學獎的只有4項，然而發現倫琴射線最早且最大的“沖擊波”是促使醫學發生了革命[1]，特在第3部分專門論述。表1中第23項發明X-CT開創數字化成像的再次革命；第12項通過果蠅實驗研究基因突變而發現X射線能人為誘發生物體遺傳效應，是繆勒作為輻射遺傳學創始人的標志；第16項發現遺傳物質脫氧核糖核酸DNA分子的雙螺旋結構及其在遺傳信息傳遞中的作用，被譽為20世紀以來生物學最偉大的發現，突破性開創了分子生物學新篇章[11]；第19項解讀了遺傳密碼及其在蛋白質合成方面的機能，推進了現代分子生物學蓬勃發展。

當時世界上競相研究破解遺傳物質DNA結構模型及其作用機制這個前沿課題的至少有三個實驗室，而奪得1962年諾獎桂冠的“黑馬”，竟是當時在劍橋大學卡文迪什實驗室做博士后的沃森與克里克，1953年4月在《Nature(自然)》雜志上發表那篇獲獎的關鍵依據——只有約1 100單詞的短論文(配雙螺旋結構圖)“核酸的分子結構”時，這兩位青年學者僅25歲和37歲[12]。這項杰出成果是把物理學中新發展的X射線晶體衍射技術等運用于解決生命科學的關鍵難題，至今如圖2的DNA雙螺旋結構示意圖仍時常出現在國內外知名學術雜志的封面上。揭示DNA雙螺旋結構的此項諾獎成果，留給世人多么既生動又深刻的啟迪呀！

簡介33項諾貝爾獎成果的表1在此不可能再更多去展開說明，然而期盼揭示發現倫琴射線所激發出的一系列好似核鏈式反應般的奇跡，可從中獲得頗多有益啟示，時至今日依舊有許多極其寶貴的現實指導意義[13]。正如前面所述諸多具體事例，重大的科學發現不會孤立出現，把一個學科發展成熟的知識、技術和方法應用到另一學科的前沿，能夠產生重大的創新成果。同時，科學求索必須不畏艱難、不怕挫折、不默守成規，務必堅持踏實苦干、勤于追問、勇于開拓精神，并且應當保持理論與實驗密切相結合，這往往是取得重大發現以及證明理論正確的關鍵。由表1可見，在開拓新方法推動科研另辟蹊徑，有力促進相關學科創新發展，以及促使核科學與技術迅速崛起而推動在各個領域日益廣泛應用等方面，這批杰出科技成果已經催生和開拓出X射線診斷學(放射學)、核醫學、醫學影像學、放射腫瘤學、介入放射學、X射線晶體學、X射線光譜學、X射線光電子能譜學、X射線天文學、放射防護學、放射生物學、放射生態學、放射毒理學等許多新學科，不斷在基礎科學、現代醫學、生命科學、物質結構、工程技術、宇宙演化等等領域日益發揮出卓著的作用，這一切堪稱自然科學史上空前偉大的奇跡。

3 促使醫學發生革命而催生放射診療極大地豐富了現代醫學

發現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醫學診斷與治療方法的新學科群。其實質就是電離輻射的醫學應用，按術語標準亦可簡稱為醫用輻射[14]。這只有一百多年歷史的臨床醫學新學科群，涵蓋了X射線診斷學(亦稱放射學)、臨床核醫學、放射腫瘤學、介入放射學等越來越豐富的四大分支學科。伴隨倫琴射線發現后崛起的核科學與技術迅速發展并日益廣泛應用中，獨具電離輻射特色的放射診療，在20世紀七八十年代高速蓬勃發展，不僅極大地豐富了現代醫學，而且已經成為現代醫學不可或缺的重要組成部分[15]。

倫琴發現X射線的顯赫功績之一是促使醫學診治方法革命。X射線的穿透本領在1896年初就被用來幫助醫師查找并摘除患者不慎侵入體內的異物(含子彈等)[16]。X射線發現數月后，很快就利用X射線透射人體形成醫學影像去洞察人體內部狀況以提供疾病診斷依據，即誕生了新生學科X射線診斷學(放射學)[17]。經70多年發展，計算機斷(體)層掃描成像設備(X-CT)于1972年投入臨床應用，乃醫學診斷方法的再次革命，標志著跨進了數字化X射線成像時代。此后X-CT經歷了掃描、探測、采集、圖像重建及顯示等各環節不斷改進與變革的五代更新，尤其20世紀八九十年代先進的螺旋CT問世，從2、4、8、16排以幾何級數翻番至256排、320排及640層等多排(層)螺旋CT(MDCT)，呈現飛躍發展[18]。由此MDCT的密度、空間、時間、縱向等分辨率都顯著提高，并實現臨床醫學中迫切需要的三維“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“金標準”[20]。同時21世紀初涌現的錐形束CBCT在口腔醫學和腫瘤放療等多個領域大顯身手[21]。加上相繼發展計算機攝影CR、數字攝影DR、數字減影血管造影DSA、數字胃腸DSI，以及新近投入臨床的數字體層合成DTS等，數字化X射線成像的新技術、新設備方興未艾，為提高各種疾病診斷水平與醫療

表1 X射線發現以來引發的一系列榮獲諾貝爾三大自然科學獎的杰出成果一覽

序號獲獎年份諾貝爾獎類別榮獲諾貝爾獎的科學家及其國別獲諾貝爾獎成果及其重要貢獻簡介191968諾貝爾生理學與醫學獎美國的霍利(R. W. Holley)、科勒拉(H. G. Khorana)、尼倫伯格(M. W. Nirenberg)分別在20世紀60年代間,根據DNA雙螺旋結構在揭開遺傳密碼奧秘上做出突出貢獻;破譯了mRNA的基因密碼,揭示蛋白質合成機制,闡明了遺傳密碼及其在蛋白質合成方面的機能與作用。201969諾貝爾化學獎哈塞爾(O. Hassel,挪威)、巴頓(D. H. R. Barton,英國)1943年用X射線衍射分析法開展研究,提出了“構象分析”的原理和方法,發展了有機化合物晶體結構理論和立體化學理論。211973諾貝爾化學獎威爾金森(C. Wilkinson,英國)、費歇爾(E. O. Fischer,德國)兩位科學家分別于1952年和1954年各自獨立研究有機金屬化學,制備與測定有機金屬化學物,在有機金屬化學領域取得開創性研究成果。221976諾貝爾化學獎利普斯科姆(WiHiam Nunn Lips-comb,美國)1954年用X射線衍射和核磁共振等方法研究硼烷等結構及成鍵規律,提出三中心電子鍵理論。231979諾貝爾生理學與醫學獎豪斯菲爾德(G. N. Hounsfield,英國)、科馬克(A. M. Cormack,南非裔美國籍)研究提出技術原理與設計方案,并研制出X射線計算機斷層掃描成像設備(X-CT),于1972年在英國的一家醫院中率先開始臨床應用。241980諾貝爾化學獎桑格(F. Sanger,英國)、吉爾伯特(W. Gilbert,美國)、伯格(P. Berg,美國)20世紀70年代借助X射線分析法確定了胰島素分子結構,發明測定DNA中核苷酸排列順序方法等,創建了人工重組DNA技術。251981諾貝爾物理學獎凱·西格班(Kai M. B. Siegbahn,瑞典)1956年研發出高分辨率X射線光電子能譜儀,開拓了X射線光電子能譜學的新領域。261982諾貝爾化學獎克盧格(Aaron Klug,南非裔英國籍)把X射線衍射技術與電子顯微技術相結合,1964年發明“顯微影像重組技術”,為測定生物大分子結構研究開創新路。271985諾貝爾化學獎美國的豪普特曼(H. A.Hauptman)和卡爾勒(J. M. Karle)于1956年建立測定晶體結構的數學理論,發明用X射線衍射確定晶體結構的直接計算法,為探索新分子結構和化學反應作出開創性貢獻。281988諾貝爾化學獎德國的米歇爾(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中心的三維立體結構,闡明了光合作用的光化學反應本質。291997 諾貝爾化學獎斯寇(J. C. Skou,丹麥)、波耶爾(P. D. Boyer,美國)、沃克(J. E. Walker,英國)在20世紀50、60年代和1981年,利用同步輻射裝置產生的X射線等,在研究人體細胞內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)合成的酶催化機制。302002諾貝爾物理學獎賈科尼(R. Giacconi,美國)、戴維斯(R. Davis,美國)、小柴昌俊(M. Koshiba,日本)賈科尼于1962年觀測發現宇宙X射線源,開創了X射線天文學;后兩位科學家于1968年和1987年各自獨立探測到宇宙中微子,催生中微子天文學;這些均屬天體物理學領域的突破性成就。312003諾貝爾化學獎阿格雷(Peter Agre,美國)、麥金農(Roderick MacKinnon,美國)各自分別于2000年和1998年,發現細胞膜水通道,及對細胞膜離子通道結構和機理研究作出了開創性貢獻(該成果是利用X射線晶體成像技術獲得的)。322006諾貝爾化學獎科恩伯格(Roger David Kornberg,美國)2001年開創真核轉錄的分子基礎研究領域,揭示了真核生物細胞如何利用基因內存儲的信息生產蛋白質,為破譯生命奧秘做出貢獻(采用X射線衍射結合放射自顯影技術開展)。332009諾貝爾化學獎拉馬克里希南(V. Ramakrishnan,印度裔英國籍)、施泰茨(T. A. Steitz,美國)、約納特(A. E. Yonath,以色列)2000年各自采用X射線晶體學方法,測定了核糖體高分率的分子結構,在原子水平上分析了核糖體的結構與功能。

質量發揮了舉足輕重的作用[22]。發現X射線后催生的放射學，經一個多世紀蓬勃發展不斷日臻完善，為公眾保健查體、疾病準確診斷、各種治療指引、病患預后判斷、治療康復評價等做出了巨大貢獻[23]。

X射線診斷設備是實現醫學成像功能的基本條件，其增長趨勢反映了最先誕生并最廣泛普及的放射學的發展概貌。表2摘選自聯合國機構UNSCEAR歷次綜合性報告，最長篇的2000年和最新近的2008年報告書中具代表性的四類主要X射線診斷設備增長數據，足以反映近20多年來全世界放射學快速發展的態勢[24-25]。表2凸顯增長速率最高的是不斷更新的各類X-CT；而適應公眾需要不斷迅猛發展的口腔醫學，對牙科X射線成像設備的數量需求最大，遠多于所有醫院放射科的普通X射線機總數。

表2 全世界主要X射線診斷設備數量不斷增加的趨勢

剖析X-CT作為數字化醫學成像技術的典型，從發明至今40多年的顯著進步與高速發展不僅對放射診斷貢獻卓著，而且很受放射治療模擬定位與制定實施放療計劃，以及介入放射學導引等青睞。僅以我國1977年開始引進X-CT以來，31省份已裝備臺數和每百萬人口擁有臺數的增長態勢，便可映襯出我國放射學乃至整個放射診療的發展狀況均與世界相應趨勢類似[26-27]。如圖3所示，筆者負責組織開展全國“九五”期間(1996—2000年)醫療照射水平調查研究時，1998年31省份X-CT的裝備量為3 712臺，僅次于日本和美國，居世界第三位[26]；進入21世紀后就攀升到位居第一位。2015年X-CT擁有量已達1998年的5.3倍[27]。近20多年來的增長速率和裝備絕對數已在全世界名列前茅，標志著我國放射診療學科群不斷走向成熟，為全民健康提供了有力保障。也應當指出，盡管每百萬人均擁有量2015年14.25臺是1998年3.01臺的4.73倍，但與日本、美國等發達國家的差距仍然不小[25]。據中國醫學裝備協會2018年發布的CT設備市場報告(見《健康報》當年4月18日第二版報道)，以2017年平均每百萬人口擁有X-CT臺數比較，引經濟合作組織(OECD)的資料，日本已達92.6臺，美國為32.2臺；而我國雖在不斷增加中，但僅升至14.3臺。由此可見相關發展潛力還是很大。

發現倫琴射線即觸發核科學技術崛起的同時，還催生了核技術與醫學相結合的核醫學這門新學科。自20世紀30年代各種核反應堆問世并生產出許多醫療所需的人工放射性核素后，臨床核醫學(clinical nuclear medicine)隨之產生。臨床核醫學主要利用放射性核素顯像劑引入人體而獲取體內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、腎圖儀、γ相機進化到SPECT、PET等發射型計算機斷層掃描顯像設備進行獨特的核素成像。并且臨床核醫學還包括核素治療，即采用放射性核素標記藥物，施行很有前途的靶向放射治療而形象地被譽稱為“生物導彈”[28]。

臨床核醫學的核素顯像雖然在解剖學分辨率方面不如不斷更新的透射型X-CT，但發射型ECT獨具生理生化代謝等功能成像的優勢，在提供疾病準確診斷依據方面非常可貴[29]。20世紀末又成功研發出把透射型X-CT與發射型ECT兩類成像設備有機地結合在一起，形成匯集了形態與功能影像的新型融合一體機，如PET/CT、SPECT/CT等，充分體現了醫學影像技術的重大創新。PET/CT 一次顯像就同時獲得PET與X-CT的全身各方向斷層影像，既發揮了二者的最大優勢，又從根本上有效地克服了二者原有各自存在的缺點[30]。此創新性技術顯著推動了核醫學以及放射診療整體的發展。結合我國的實際，已迅速跟上了國際相應新進展趨勢。例如1995年裝備第一臺PET[31]，1998年《九五》期間全國醫療照射水平調查時，價值數千多萬元的PET僅有13臺[26]；隨后2002年安裝使用第一臺PET/CT，2017年這兩種先進設備合計擁有量已迅速增加至1998年的23.6倍多，達307臺，并配備了回旋加速器110臺[32]。我國核醫學雖起步較晚，但近幾十年的經濟高速發展和基于國民健康亟需以及臨床核醫學優勢，截止到2017年，31省份的臨床核醫學科室增至927個，工作人員9千多名；裝備SPECT從1998年230臺增至341臺，SPECT/CT從0增至390臺。與1998年相比，年顯像檢查人次數增長3.62倍達到261.99萬；年核素治療人次數增長8.11倍達到60.74萬[26-32]。

由發現倫琴射線引出的醫學成像技術，由于有計算機科學技術、生物醫學工程、信息科學等諸多學科交叉融合的促進，已成為現代科技發展最活躍的前沿之一，不僅對發展放射診療學科群，而且對整個現代醫學的進步，都是不可或缺的重要技術基礎[33]。同時醫學成像技術還是生命科學開展科研的重要手段。評述醫學成像技術的新進展，還必須涉及1982年才開始臨床應用的核磁共振成像(MRI)。從最初發現有關核磁共振物理現象及探究其機理直至發明MRI設備投入臨床的數十年間，與核磁共振相關研究先后得過6次諾貝爾獎，即1943、1944、1952年物理學獎，1991、2002年化學獎，2003年生理學與醫學獎等，屬于單個科學專題中獲得諾獎之冠[34]。鑒于核磁共振屬于非電離輻射技術，故表1沒有統計這6次諾獎，其實MRI與X-CT在醫學成像的圖像處理等方面有相通之處。MRI除了具備X-CT可取得無重疊的質子密度斷層圖像之外，還能借助核磁共振原理精確地測出體內物質的一些原子核弛豫時間，能將人體組織中有關化學結構的信息通過計算機重建為獨特的成分圖像，對鑒別身體組織變化與退化性疾病的早期診斷有突出優越性，尤其對軟組織的對比度比其他成像方法更精確。并且MRI近來發展為用于介入放射學治療的新亮點[35]。特別是開發出用于放射診療各分支中先進的PET/MRI、SPECT/MRI[36]。PET/MRI檢查的靈敏度與準確性優于其他類似技術手段，對腫瘤及心腦疾病等具有早發現、早診斷價值；同時有利于幫助腫瘤治療分期、修正治療方案和放射治療靶區定位，及時判斷放療反應與評估有否轉移復發等[37]。現在國內、外的腫瘤放療中已采用磁共振圖像引導的自適應放療新技術，近來還涌現出目前放療最先進的磁共振加速器等[38]。

如今放射學的傳統X射線成像，以X-CT為典型代表的數字化X射線成像，核醫學的ECT核素顯像等三大成像技術，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成像等，各有所長的這幾種成像技術彼此互補，形成相輔相成的多元化、多模態大醫學影像學，乃多學科交叉融合的碩果，顯著推動放射診療和現代醫學更好服務于公眾的健康需求。一百多年來，醫學成像技術已歷經了從人體形態結構成像到生理代謝等功能成像，從體內組織器官成像深入到分子、基因成像的革命性飛躍，開拓出引領新發展前沿的分子影像學(Molecular Imaging)。分子成像技術可將基因表達與生物信號傳遞等復雜過程變成直觀的圖像，更好地在分子與細胞水平上了解疾病的發生機制及其特征[39]。猶如我國兩千多年前《黃帝內經》所推崇的“上醫治未病”，現代大醫學影像學與分子生物學緊密結合的分子成像技術，正是尋求在組織器官尚未發生病變之前就先盡早查出異常，為探索疾病的發生、發展和轉歸，并為評價藥物的療效以及深入開展分子基因水平治療砥礪前行。分子影像學融合了分子生物化學、數據處理、納米技術、圖像處理等技術，具有高特異性、高靈敏度和圖像的高分辨率，能夠為臨床疾病診斷提供定量、定位等可靠依據[40]。整合了多種先進技術的分子影像學是“希望之星”。我國相對年輕的核醫學，歷經短短數十年間已迅速跨入前沿的分子影像學。中華醫學會核醫學分會的《中華核醫學雜志》，2012年起就更名為《中華核醫學與分子影像雜志》。

放射腫瘤學和介入放射學同為倫琴射線發現后催生的放射診療學科群的兩個重要分支學科。前面評述放射學和臨床核醫學新進展中經常都涉及到這兩個分支。因為放射診療學科群中各分支學科間彼此密切關聯。共同的核心支柱都是呈現勃勃生機的醫學影像技術。蓬勃發展的醫學影像技術把疾病的診斷與治療更加密切地統籌起來，尤其在放射診療中的介入放射學診治、核素標記藥物靶向治療和腫瘤放射治療等臨床醫學實踐更是充分體現。現代醫學成像不僅為公眾健康查體和大多數的疾病診斷提供越來越準確及細致的依據，也是指引與輔佐實施介入手術與放療等各種疾病治療、以及判斷評估療效與預后的重要武器。例如介入放射學完全仰仗醫學成像技術導引才能得以施行[41]，而腫瘤放射治療的模擬定位、制定與實施放療計劃以及質量保證和劑量驗證等必須利用各種醫學成像技術[42-43]。

近數十年來，放射診療大學科群中從醫學影像學和X射線診斷學進一步拓展出的介入放射學(interventional radiology)，乃借助各種醫學影像的恰當導引而往體內相關部位插入介入器材(如特制專用導管、導絲、穿刺針、血管鞘、球囊、支架等)，既可方便對人體內各部位組織準確取“活檢(biopsy)”作病理學檢查以明確診斷，又能在醫學影像監視下開展所需部位的藥物灌注、血管栓塞或擴張成形及植入支架等微創性治療手術，已應用到涉及人體所有各組織系統的疾病。專家們贊譽在臨床醫學范疇，不斷發展的介入放射學將成為與大內科、外科平起平坐的新秀[44-45]。界定與規范此新邊緣學科，曾引起包括我國在內的42個國家或地區介入放射學會的共同關注并發表聯合聲明[46]。我國的介入放射學學科與事業在近數十年來不斷發展，充分展示出另辟診斷與治療途徑的更直接有效與更簡便微創的優勢[47-48]。以醫學影像技術為支撐的介入放射學，又再印證了表1所示的多學科融合碩果[49]。

倫琴射線發現后很快興起利用射線治療疾病的放射治療學。據報道1896年就有人開始嘗試用X射線治療腫瘤，同時也發現了X射線的有害效應。倫琴和居里夫婦的發現，立即促使把X射線和鐳顆粒分別用于治療腫瘤，孕育了后來形成的遠距離與近距離放療。實際上1913年才研制成功實用的X射線管，1922年生產出深部X射線治療機，1951年制造出鈷-60遠距離治療機和醫用電子感應加速器，1957年醫用電子直線加速器問世，放射治療逐步形成獨立的學科并迅速發展[50]。基于臨床腫瘤、放射物理、放射生物、醫療器械、生物醫學工程、計算機技術、醫學影像技術等諸多學科相互滲透與交叉融合推動，放射治療的設備、技術、方法、模式、流程一直在多次變革創新中發展[51]。鑒于日益增多的腫瘤患者中約70%需要接受放療，這個巨大需求迫使放療迭代更新并廣泛普及。無論國際與國內，現代腫瘤放射治療均改稱為放射腫瘤學(radiation oncology)，已成為腫瘤治療必不可少的重要手段[52]。

國際腫瘤研究機構IARC發表在“臨床醫師腫瘤雜志”上的報告“2018年全球腫瘤統計(Global Cancer Statistics 2018)”稱，全世界罹患腫瘤的人數不斷增加，2018年新增1810萬例(男性950萬，女性860萬)，死亡人數高達960萬(男性540萬，女性420萬)[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，是阻礙人類預期壽命延長的最大攔路虎。顯然，腫瘤流行病學調查積累的寶貴資料為相關決策和促進發展放射腫瘤學奠定了重要基礎[54]。

占世界人口60%的亞洲，幾乎占據全球一半的腫瘤新發病例及超過一半的死亡病例。而中國作為人口大國自然占據了亞洲腫瘤發病與死亡的大部分，相當于全世界的23.7%和30.2%[53]。我國的腫瘤流行病學調查由全國腫瘤登記中心負責，目前數據的收集匯總到分析結果一般要滯后三四年。國家癌癥中心2019年發布的2015年數據表明，當年惡性腫瘤發病約392.9萬人，死亡約233.8萬人；相當于平均每天超過1萬人即每分鐘有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，惡性腫瘤發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療花費超過2 200億，必須大力推進發展放射腫瘤學。

表3選取搜集到的主要指標整理，列出我國大陸31省份近30多年來放療事業具代表性的概貌，具體說明促進放療發展適應了腫瘤病患劇增的亟需[54，56]。我國1978年就研發出國產醫用加速器，1984年開始進口帶有多葉準直器MLC的先進醫用直線加速器。縱觀現代放療主流設備的各類加速器，我國2019年已達到1986年的28.5倍。最先進的質子、重離子加速器通過國內科研單位加速研發與國外引進相結合，2015年已有施行質子、重離子放療的專門醫院，近兩年有5家放療單位準備采用質子、重離子放療[56]。前面述及先進的磁共振加速器已經在幾家著名腫瘤醫院裝備，可實施優越性突出的磁共振圖像引導放療[57]。同時，X射線、CT、磁共振等各類模擬定位機，計算機放療計劃系統TPS等必不可少的放療輔助設備大幅劇增，33年間分別躍升到24.47和42.71倍。中華醫學會成立放射腫瘤治療分會的1986年至2019年的33年間，放療單位、放療醫師、醫學物理師分別增加到5.54、8.50、23.18倍[54，56]。在腫瘤放療中有著頗重要作用的醫學物理師雖然趕不上放療醫師的絕對增加速率，但國際上通行的評價指標——放療醫師與醫學物理師之比，已經從9.53∶1顯著提升到3.49∶1，很重要的放療技術人員專業結構日趨合理[58]。

表3 我國大陸31省份近30多年來腫瘤放射治療事業不斷發展概貌

放射診療中的放射腫瘤學特別需要諸多學科交叉融合推動，由此歷經20世紀90年代以來的蓬勃發展，同時不斷完善制定與實施放療計劃和加強全程質量保證措施產生了質的飛躍[59]。例如，三維適形放療(3D-CRT)、調強放射治療(IMRT)和圖像引導與自適應放療(IGRT、ART)等先進技術已經基本普及而卓有成效；容積旋轉調強放療(VMAT)、立體定向放療(SBRT)和螺旋斷層放療(TOMO)等新一代放療技術不斷深入推廣[60]；新生的影像(放射)組學、影像基因組學、人工智能、醫療大數據應用等高新科技，陸續滲透融合進放射治療而不斷有驚人斬獲[61]。不斷規范化的“三精”：精確定位、精確計劃、精確治療已成為我國目前放療的主流模式，由此突出提高了我國的放療水平與治療質量[57]。據國家癌癥中心2019年報告，“與十年前相比，我國惡性腫瘤生存率總體提高約10個百分點”[55]。顯著進展還體現在：2001年收治放療的腫瘤患者僅28.3萬例，2006年升至40.9萬例，2011年超過57萬例，2015年達到91.9萬例，而2018年已接近126萬例[56]。以放療的主、輔設備猛增和專業結構合理的隊伍壯大為基礎，現代醫學成像技術緊密結合腫瘤放療新模式加速推廣應用，有力推動放射腫瘤學跨越式發展，更好服務于攻克腫瘤頑疾，同時匯集融入到“健康中國”的宏偉事業中[62]。這一切都是自倫琴射線發現以來一個多世紀不斷綿延發展惠及廣大公眾的輝煌建樹。

綜上所述，自發現倫琴射線就迅速崛起核科學與技術，同時催生出放射診療這個臨床醫學新學科群，尤其在諸多學科交叉融合推進下，近幾十年來呈現蒸蒸日上的蓬勃發展，極大地豐富了現代醫學，成為現代醫學所不可或缺的重要組成部分。據統計，全世界90%的放射性同位素用于醫學；大約占總數一多半的加速器屬于醫學應用[28]。如今無論國內或國外，開展放射診斷與治療的醫院，已經非常廣泛地普及到所有的城市與鄉村，為所有公眾的保健查體和疾病診治等健康事業服務。特別放射診療與每一位公眾的身體健康息息相關，其蓬勃發展是倫琴射線發現以來涉及面最大而且影響面最廣的卓越成果。

4 應運而生放射防護學為發展核科學技術及其廣泛應用保駕護航

由發現X射線并隨之崛起在各領域廣泛應用的核科學與技術，包括催生的放射診療等許多新學科，都有一個共同特點，即離不開電離輻射獨具的“雙刃劍”特征，因而必須專門重視加強放射防護問題[18]。應運而生放射防護學是發現倫琴射線而觸發的產物，專門肩負起為發展核科學技術及其廣泛應用“保駕護航”的光榮歷史使命[3]。

X射線發現初期，如同用未知數“X”命名那樣，尚不了解其本質，故對近乎神奇的具有超強穿透力的 X射線，一度被不正當地濫用：愿意獵奇去體驗拍攝X射線照片的“魅力”；選美比脊柱的X射線影像等不當行為；歐美銷售鞋商還曾使用過“X射線選配鞋裝置”，對買鞋試鞋顧客的腳部進行X射線透視照射等[63]。即使在X射線的醫學領域應用中，也發生過夸大X射線作用，采取反復用X射線透視去抑制疼痛來治療強直性脊椎炎，卻導致患者發生放射損傷等錯誤做法[64]。由此付出對X射線不正當使用或誤用、濫用的代價。伴隨著X射線的發現和利用，越來越突出地反映出必須重視并解決其放射防護問題[3]。

在X射線管與相關設備不斷改進的研發與應用中，人們逐漸認知到射線照射可能會對人體造成放射性損傷。典型案例是發現X射線次年，1896年X射線管制造者Grubbe的手就出現了特異性皮炎；T. A. Edison在改進X射線管及其用于透視的實驗中發生了眼結膜炎等放射性損傷；1911年已有學者收集到94個案例(其中醫學放射工作人員達54例)，都是曾經受到X射線的過量照射，而后陸續誘發惡性疾患[65]。因此，1913 年德國倫琴學會率先發布了僅有一頁紙的“倫琴射線防護指南”；1921 年英國成立“X射線和鐳防護委員會”；1928年，在第二屆國際放射學大會(ICR)上決定成立“國際X射線和鐳防護委員會”(ICXRP)，并于1950年第二次世界大戰后該委員會恢復活動時，更名為研究所有電離輻射防護的“國際放射防護委員會(ICRP)”，現在ICRP出版物成為國際機構和世界各國制定放射防護標準與指導各領域搞好放射防護的依據與指南，對推動全世界的電離輻射防護做出了卓越貢獻[66-67]。在20世紀一二十年代起，社會已經開始日益關注電離輻射的放射防護問題。此后世界上競相開展核武器試驗，以及20世紀50年代核電站相繼興起并迅速發展，更加凸顯了對放射防護的強烈需求[68]。顯然，應運而生放射防護學科確實是歷史發展的必然。

隨著科技進步和社會發展，迅速興起的核科學與技術已經不斷滲透融入到醫學診斷、醫學治療、科學研究、軍事、能源、工業、農業、地質、考古、安檢、環保等各行各業。例如，在邊境海關、機場地鐵等公共場所和重要社會活動的安保檢查，以及火災煙霧報警器等廣泛應用已成日常生活司空見慣。核科學與技術的日益廣泛普及是20世紀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用，顯著地增加了人們接觸各種電離輻射照射的機會。而且放射性核素的衰變特性，決定了其應用必然伴隨著有潛在的放射風險。同時，有效防范核事故與各類放射事故，竭力避免引發各種電離輻射對人類與環境的放射性危害，已經激起全社會的強烈關注。尤其核科學與技術自身，以及各種放射性與電離輻射劑量的測量和相應防護評價等方面的專業性很強，并且核輻射事故與放射事故往往又非常敏感地關聯到原子彈爆炸的核恐怖，非常容易激起全社會公眾的心理應激反應[69]。因此，加強放射防護學科建設是發展核科學與技術及其廣泛應用的必要前提和重要基礎。

以核能發電為例，這種高效能源可有效地應對能源需求。盡管世界核電發展史上發生了1979年美國三哩島核電站堆芯熔毀嚴重核事故、1986年蘇聯切爾諾貝利和2011年日本福島的兩次7級特大核事故，幾經數次巨大沖擊后的反復權衡與理性反思，必須在大力加強核安全措施下穩步發展[70]。核能利用永遠伴隨著與生俱來的放射性風險，既然不能“因噎廢食”而舍棄，就必須把握住核安全這條發展核電的生命線，始終堅持培植安全文化和切實加強核安全監管以追求趨利避害，同時特別需要有嚴之又嚴的舉措防范核事故[71]。據IAEA統計，截至2019年6月底，全球共有裝機容量近4億千瓦的449臺核電機組在運行，另有54臺機組在建中。而據我國2019年9月發布的《中國的核安全》白皮書，截至2019年6月，在理性、協調、并進的核安全觀指引下，我國安全運行的核電機組已達47臺，居世界第三；在建核電機組11臺，居世界第一。正因為核安全是發展核電的生命線，有關發展核電的放射防護工作必然是我國相當一個時期內的重點[3]。

第3部分已充分論述了倫琴射線發現最先觸發的放射診療迅速發展是現代化社會的顯著特征。隨科技進步和社會發展，所有公眾的一生中，僅從保健查體需要出發都要主動去接受許多次醫療照射。眾所周知，醫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源[72]。面廣量多的醫用輻射防護，始終在放射防護中占據突出地位。根據UNSCEAR近二十多年來先后發表的四本報告書，特于表4匯集出放射診療中僅僅X射線診斷所致醫療照射的增長態勢[73-75]。

表 4 全世界醫用X射線診斷所致醫療照射的年應用頻率與劑量水平增長態勢

由表4可見，20年間全世界醫用X射線診斷的年應用頻率凈增74%；但隨著人口總數增加，年X射線診斷檢查的人次數卻凈增128%，即達到31.43億人次(還不包括牙科X射線檢查人次數)[75]。可見X射線診斷檢查的醫療照射增長十分可觀，醫療照射防護迫切需要加強[73]。

與全世界發展趨勢一樣，前面第3部分已述及，筆者曾負責我國《六五》和《九五》期間兩次全國性，以及《十一五》期間上海市的醫療照射水平調查研究，深刻體會到我國放射診療得益于經濟持續增長和全民醫療保健需求，在近40多年來的蓬勃發展態勢(參見圖3、表3等)[76]。

上海市《十一五》期間醫療照射水平調查研究，反映了近些年隨經濟增長和社會發展所致公眾醫療照射應用頻率不斷攀升。經濟發達必然形成優越的醫療條件而更有利于適應公眾不斷劇增的醫療保健需求。2009年，上海市擁有1 227個開展X射線診斷的醫療機構，全市年檢查頻率達780.44人次/千人口，相當于那年有1 500萬的常住人口各作了一次X射線診斷檢查。全市X射線CT檢查和介入放射學的年頻率，2009年相對于1996年，各凈增317.1%和1048.6%。而臨床核醫學診斷、放射性藥物治療和腫瘤放射治療的年頻率，2008年相對于1996年分別凈增了139.4%、210.6%和59.9%[76]。顯然，我國與世界相應的發展趨勢均強烈凸顯，放射診療如此迅速蓬勃發展必然不斷增加廣大公眾接受醫療照射的使用頻率，因而針對現代化社會的這個突出特征，必須高度重視并切實加強與所有公眾密切相關的醫療照射防護，這必然是放射防護領域新進展的重點與熱點課題[73，77]。

事物永遠都是一分為二的，人們希望利用電離輻射技術在各個領域謀取利益，不可避免也同時伴隨著其固有的潛在放射性風險。因此，全社會迫切需要并且離不開放射防護學[3]。而在不斷發展核科學與技術及其日益廣泛應用中，緊密結合實際運用放射防護體系不應該限制其有益應用的這一面，而只是努力尋求合理控制其可能產生放射性危險的那一面[78]。

由此可見，放射防護學必須辯證地以“趨利避害”為根本宗旨，才能既保障個體與群體的放射安全并且保護環境，又促進合理應用電離輻射技術而造福于民[3]。在所有放射防護工作中，必須以體現放射防護基本原則與方針的放射防護標準為綱，進而牽動一系列相關環節和工作(如圖4上半部右邊所示)[79]。圖4概括歸納出放射防護學科的宗旨與內涵，以及概要展示作為其支撐基礎的主要學科示例。方框圖上半部左邊七個學科名稱均取自我國學科分類的國家標準，都是放射防護學的同義詞[80]。電離輻射防護準確而言應是“放射防護”。鑒于非電離輻射已經越來越廣泛普及應用，從科學與嚴謹出發，學術上必須區分清楚基本特性、生物效應、監測方法、防護技術與防護標準均完全不同的兩類輻射。正因為如此，國際上還專門設立有“國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)”，集中針對非電離輻射防護問題。ICNIRP與ICRP還共同開展學術交流以及工作協調[81]。尤其對非核科技專業人員沿用籠統的“輻射防護”會造成不必要的概念混淆。正如IAEA的國際安全基本標準、有關技術報告中凡針對電離輻射的，關鍵詞“radiation”均特別明確加注“專指電離輻射”[82]。可見該英文單詞針對電離輻射可以直接翻譯為放射，而不必都譯為輻射。總之，在學術上以及科學普及宣傳中，很有必要與時俱進而注意區分兩類不同性質的輻射。

毋庸贅述，125年相對于歷史長河只不過一瞬間，可是自從倫琴射線誕生的125年來，確確實實緣于這個劃時代的偉大發現而極大地影響與改變了世界。尤其是持續激發開創了一大批輝煌燦爛的杰出科技成果，同時產生了一大批很有影響的新學科，不斷顯著地推動科技進步和社會發展而造福于人類。此文再撰寫多長也很難全面論證其豐功偉績。無怪乎全世界都公認把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校、廣場等；特別是國際輻射測量與單位委員會(ICRU)最早建立的照射量單位賦予專用名稱“倫琴(R)”；1990年發射的一顆X射線天文衛星命名為“倫琴衛星(ROSAT)”；在倫琴射線發現111周年時，國際純粹及應用化學聯合會(IUPAC)把新發現的第111號元素正式命名為“钅侖(Rg)”[83]；自2012年起，倫琴發現X射線的11月8日被確定為“國際放射日”……

毋庸置疑，歷史確實見證了自從發現X射線的一百多年來，宛如核鏈式反應的"沖擊波"，持續激發出一大批杰出碩果，巨大地推動著科技進步與時代前進，深刻地影響20、21世紀的社會發展。顯然，科技奇跡的出現又是歷史發展的必然。第2部分末段小結歸納由表1所得到的若干啟示只是一部分。必須指出，不斷的科技進步還與諸多相關學科的深入交叉融合密切關聯[13]。以倫琴射線最先催生的X射線診斷學為例，促使醫學發生革命的X射線發現后很快就利用其透視、攝影功能，提供了醫學影像診斷的最基本依據，但持續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年融合進計算機技術成就了脫穎而出的X射線計算機斷層掃描成像(X-CT)才破解，可謂之醫學影像診斷的再次革命[84]。然而X-CT作為數字化成像技術的典型代表，歷經四十多年來的五代更新演進，又遭遇多排(層)螺旋CT的滑環轉速與分辨率幾近極限的制約瓶頸，無法適應心臟等快速運動器官高清分辨的瞬態成像、人流與物流安檢的大通道高速率探查、工業無損檢測中許多特殊的過程成像等新的更高端需求[85-86]。于是，變革X-CT的傳統掃描成像模式，成了X射線成像理論與應用領域最新的前沿課題。幾經探究再進一步實現與納米材料科學、電子學、機電工程及人工智能等交叉融合，擯棄了歷來熱陰極發射電子束激發X射線進行掃描的傳統方法，淘汰依賴滑環的“源-探”旋轉方式，另辟蹊徑采用基于場致效應發射機制的碳納米管冷陰極分布式X射線源[87-88]，徹底革新X射線源與探測器架構，同時針對性創新非標準軌跡掃描圖像重建與處理技術，從而開創從螺旋CT跨越到新里程碑的靜態CT成像[89]。新一代靜態CT成像技術為更好發展醫學診斷治療、反恐安全檢查及工業無損檢測等，拓寬了更有特色并更富成效的應用前景[90]。此乃借助諸多學科交叉融合，變革創新相應的掃描成像模式與核心器件等關鍵技術，成為綿延“X射線沖擊波”奇跡繼續不懈推動科技進步而造福人類的又一生動范例。

總之，人類科技史上這空前杰出奇跡非常值得崇敬與珍惜，更值得認真吸取有益的啟迪，藉此積極推動科技界、教育界乃至全社會，大力弘揚與著力傳承“崇尚科學、執著敬業、嚴謹治學、頑強拼搏”之精神。適值中國人民早已從“站起來”進而豪邁地向著“強起來”奮勇砥礪前行的當下，尤其遇上當今世界正經歷百年未有之大變局，面對十分嚴峻的挑戰與激烈的競爭，這種可貴之精神格外有著非常重要的現實意義 ！