美國輻射專業的警鈴聲：從業者數量下降

劉迪一

隨著退休人數激增，行業勞動力短缺問題可能令癌癥治療和診斷工作受阻，我們對輻射生理影響的認知也可能因此停滯。

韋恩 · 紐豪瑟（Wayne Newhauser）是美國路易斯安那州立大學的醫學物理學教授，曾主導了對美國輻射從業人員情況的調查分析工作，并于《應用臨床醫學物理學雜志》（JACMP）2022年12月特刊發表綜述文章介紹其分析結果。“我們不曾有過嬰兒潮，也從未經歷過在這么短時間內失去這么大比例的勞動力。”

新近接受培訓的科學家選擇離開自己的專業領域另覓機會，這加劇了勞動力短缺。美國國家科學院、工程院和醫學院的核與輻射研究委員會主任查爾斯 · 弗格森（Charles Ferguson）了解到，在華盛頓州的漢福德核電站 （歸美國能源部管理）接受培訓的輻射專業人員最后改行去了亞馬遜和微軟，從事與本專業無關的工作。他表示：“這些人都很聰明，也具備學習能力，可以很快適應技術行業的工作。”

紐豪瑟等人表示，由于新生缺乏興趣，大多數輻射專業的許多學術項目被關停，這也導致培訓新人的力量不足。

維爾納 · 呂姆（Werner Rühm）是德國亥姆霍茲慕尼黑輻射防護研究所的主任，該研究所去年關閉。呂姆表示德國對輻射科學的興趣也下降了。德國放棄核電使許多人得出結論：輻射防護也沒什么必要。呂姆指出，德國的環境、自然保護、核安全和消費者保護部正努力增強科學能力，其中一個增強方式是宣傳科學的重要性。“放射療法是迄今為止最成功的癌癥療法，而它的進一步發展離不開輻射科學的支持。”

輻射專業的人員規模如何？我們難以給出確切數字，一部分原因在于從業者分散在不同領域，而且有時很難定義他們的專業。紐豪瑟等人發在JACMP上的文章是他們付出七年時間自費完成的，文中一些估計因專業領域不同而存在差異，要知道一些放射專業根本不留存數據。

健康物理學

健康物理學家的目標不僅是保護工人、普通民眾和環境免受輻射不良影響，還要確保輻射的有益用途，包括實驗室研究、采礦、石油和天然氣勘探、無損檢測和釀造。紐豪瑟的論文估計，健康物理學（或者說輻射防護科學）的勞動力數量為3200～7000人，具體數值取決于對這個專業領域的定義。健康物理學會報告稱，2020年學會會員人數為3081人，低于2013年的4277人。而在紐豪瑟等人看來，這些數字似乎低估了美國健康物理學家的真實數量。

此外，美國大約一半的健康物理學家在核電站工作，其余的分布在與電離輻射打交道的行業中。

健康物理學家的認定條件存在很大差異。例如，要獲取健康物理學會的正式會員資格，需擁有博士學位和至少五年工作經驗，有沒有健康物理學專業學位倒無所謂。

美國核能研究所（美國核技術行業的貿易協會）方面告訴紐豪瑟等人，核電站的3700～3800名輻射防護人員中，只有400人需要擁有健康物理學或相關專業的四年制學士學位。

亞拉巴馬大學伯明翰分校健康物理學項目主任艾米麗 · 卡弗里（Emily Caffrey）表示，近幾十年來，健康物理學家的數量持續下降，而且遍及他們所從事的每個行業。“說這個領域人才短缺，那都是客氣的說法了。”

卡弗里等人將1979年三哩島核電站的部分熔毀歸咎于越來越多人失去對輻射相關職業的興趣。那次事故導致新核電站建設速度急劇減緩。卡弗里表示，當時許多學生都覺得“核技術那套東西即將消失”。1986年的切爾諾貝利災難進一步強化了這種認知。

另一方面，市場對健康物理學家的需求很強勁。科羅拉多州立大學的健康物理學教授托馬斯 · 約翰遜（Thomas Johnson）運營著一個招聘委員會，每月列出約80個職位空缺，其中大約3/4的職位需要學士或研究生學位，最常見的是碩士學位。約翰遜表示，許多職位數月以來一直空缺。

根據紐豪瑟綜述文章的說法，現在美國約有18家學術機構提供經官方認可的健康物理學學士課程，這個數量是過去的一半。此外，現有23個單位授予碩士學位，17個授予博士學位。

約翰遜說道：“所有項目都在招生方面遇到了麻煩。他們非常擔心因缺少學生或資金而被關停。”科羅拉多州立大學的健康物理學專業目前有15名碩士和博士生，并將很快啟動本科課程，希望吸引更多學生攻讀研究生，但由于資金不足，該項目2023年不得不拒收兩三名學生。

約翰遜解釋稱：“我們的大部分學生都被能源部吸引或為能源部工作，但能源部沒有資金用于培訓健康物理學家。”紐豪瑟在論文中指出，美國能源部的國家實驗室雇用了大約400名全職健康物理學家，他們的職位通常需要相關學科的學士或更高學位。美國健康物理學教育的一部分資金由核管理委員會提供。

卡弗里表示：“最大的挑戰是讓大家知道這是一份有趣、緊缺且高薪的工作。如果你詢問健康物理學家，會有很大一部分受訪者說他們的職業選擇源于偶然，或者是在攻讀物理學位途中發生的。大眾不了解這些情況。”

約翰遜還介紹道，健康物理學家的起薪差別很大。一名擁有碩士學位的從業者如果進入美國聯邦機構，其年收入可能超過10萬美元，如果進入州機構，收入則可能低于5萬美元。“高水平的學生一般不愿去州里的機構領低薪。因此，有些州一直在雇用持生物學或其他專業學位的人，并將他們送去培訓班以確保其成為合格雇員。”

放射生物學

紐豪瑟表示，放射生物學是放射專業中規模最小、最瀕臨消亡的邊緣學科，至少在美國是這樣。羅切斯特大學放射生物學家、與紐豪瑟合著論文的杰奎琳 · 威廉姆斯（Jacqueline Williams）稱該學科旨在確定輻射對組織的確切影響：“細胞內的分子如何反應、細胞如何反應、組織如何反應，以及有機體如何反應。”放射生物學不同于醫學物理學，后者旨在將物理學應用于人類疾病診斷和治療。

威廉姆斯表示，過去40年間放射生物學一直在衰落，放射腫瘤科找不到足夠的放射生物學家來培訓住院實習醫生。因此，認證委員會不再要求這些部門的工作人員中必須有放射生物學家。而用威廉姆斯的話說：“這個改變讓情況變得更糟。一個本就沒落的職業很快變得行將就木。住院醫師培訓中的放射生物學部分也被弱化了。”

2016年，美國能源部終止了一項關于低劑量電離輻射對健康影響的長期研究計劃，這進一步導致放射生物學衰落。美國國會已命令能源部恢復該計劃，眾議院和參議院的撥款者已為此在待定的2024財年支出法案中加入2000萬美元資金。美國國家科學院2022年的一份報告建議，每年應為該研究項目提供1億美元資金支持。

美國目前僅剩大約500名放射生物學家，老人們的退休還將繼續減少這一數字。美國最后兩個正式的放射生物學培訓項目于十年前關閉。威廉姆斯表示，任何有志于放射生物學的人，都需要進入符合條件、與醫學物理學家合作的生物學家的實驗室。

威廉姆斯認為放射生物學的衰落不會使患者面臨風險，但可能阻礙放射腫瘤學的進一步發展。“腫瘤學家已經變成了純粹的施藥者，他們使用功能強大的機器，可未必了解其背后的生物學原理。”

放射生物學家安德烈 · 沃伊西克（Andrzej Wojcik）任職于瑞典唯一放射生物學項目所在地斯德哥爾摩大學。在他看來，放射生物學在歐洲的處境沒那么嚴峻。沃伊西克得到了瑞典輻射安全局和歐洲原子能共同體（Euratom，歐盟成員國組成的國際性核組織）資助。此外，歐盟還有一項低劑量輻射研究計劃。

法國和德國為放射生物學提供專門的研究支持，非營利機構英國癌癥研究中心亦然。不過沃伊西克表示，比利時的放射生物學計劃正在重新關注核廢料、環境和放射性核素恐怖主義。

威廉姆斯和沃伊西克都表示，放射生物學家在應對諸如核彈或臟彈爆炸這類放射性災難方面有至關重要的作用。威廉姆斯指出：“如果發生某種大規模災難，幾乎不會有什么醫療。物理學家可以帶著他們的儀器四處查看；放射腫瘤學家則在暗處。面對這種情況，生物學家和物理學家的通力合作才能真正指導公眾健康。”

醫學物理學和放射學

國際醫學物理學組織在全球范圍內有近30 000名醫學物理學家。美國醫學物理學家協會約有8000名會員持物理學、醫學物理學、生物物理學、放射物理學、醫療健康物理學（或其他同等學科）的碩士或博士學位，會員還必須在其特定分支領域（包括治療、診斷和核醫學物理等）獲得認證。

醫學物理學家能維護和校準用于放射診斷與治療的設備，也可幫助改善對患者的放射定位及輸送，還能為放射科醫生提供建議，從而確保患者在進行多次X射線或CT掃描時不受過量輻射。來自費城悉尼 · 金梅爾醫學院和癌癥中心放射腫瘤科的醫學物理學家莉迪亞 · 威爾遜（Lydia Wilson）表示：“物理學家需要確保放射量達到腫瘤學家想要的水平，同時顧及特定患者的解剖結構和腫瘤周圍的健康結構。”

紐豪瑟指出，目前醫學物理學領域的從業者數量足夠，但有跡象表明，包括診斷成像和核醫學在內的一些分支方向出現了短缺。盡管現有教育培訓資源能滿足整體上的人才培養需求，可住院醫師培訓方面人手不足會帶來一些問題。

紐豪瑟擔心，如果出現需求，醫學物理學界難以迅速做出反應。“培養一名普通博士可能需要5年時間，培養一名完全合格的醫學物理學家可能需要10到12年。”

愛德華 · 布魯斯（Edward Bluth）是新奧爾良奧克斯納健康醫療系統的放射科名譽主席。在他看來，職業倦怠、兼職工作普遍化以及醫學影像領域需求猛增等多種因素導致全美范圍內放射科醫生人手不足。“美國每年培養約1200名放射診斷醫師，但越來越多的人正在離開。”

人工智能可以一定程度上緩解這種短缺狀況。“如果人工智能使放射科醫生更加高效，同時削減掉現在要做的一些工作，那么供需可能就平衡了。”

核工程師

核工程師主要從事核反應堆和核燃料循環的設計和支持。從短期來看，正在發生以及即將到來的核電站人員退休潮減少了勞動力，但核電站的關停又減少了對勞動力的需求，供與需兩方面的變化相互抵消。聘用年輕工程師加入現有勞動力隊伍似乎足以滿足當前需求。然而，由于大量高級人才預計要在未來十年內退休，中層管理人員的缺口可能很快出現。

沙欣 · 杜吉（Shaheen Dewji）是佐治亞理工學院核與放射工程和醫學物理學項目的助理教授。她認為美國國家安全領域對工程師的需求正在增長，美國國家核安全管理部門組建了四個大型高校聯盟，旨在創建一套網絡，能讓訓練有素的核工程師以及其他核專業人員擁有匹配國家安全需求的專業能力——包括基礎研究、使能技術以及軍備控制監測和驗證。

放射化學

克萊姆森大學核環境工程與科學教授布萊恩 · 鮑威爾（Brian Powell）表示，放射化學的起源可追溯到第二次世界大戰時的曼哈頓計劃，當時化學家設計了將钚與乏燃料的其他成分分離的方法。十多年前，美國國家研究委員會警告了即將到來的退休潮以及選擇核化學和放射化學職業的學生人數急劇減少。美國國家科學院的弗格森表示，也許是時候重新審視勞動力問題了。

紐豪瑟與其合著者無法估計有多少科學家正從事放射化學和核化學工作。過去幾十年間，這個領域的培訓項目數量下降了，如今美國只有佛羅里達國際大學和內華達大學拉斯維加斯分校提供放射化學博士學位，很多放射化學家拿到的正式學位是化學專業的。因此很難追蹤他們的人數。

如今，放射化學家需從事核廢料環境清理和國家安全方面的工作，也要研究先進反應堆所用的材料。從鮑威爾項目畢業的博士生和碩士生會被立即聘用，其中大部分進入美國能源部的國家實驗室。

解決短缺問題

紐豪瑟表示，勞動力問題必須“系統地”解決。他建議設立一個國家級別的咨詢委員會，用以提供短期、中期和長期建議：“應將其留給專業人士，能源部和政界人士可能起不了多大作用。”聯邦資助機構要做協調工作，應每年收集和評估有關勞動力、教育培訓網絡和預計需求的數據，從而確定重點關注領域。

在2022年11月舉行的一個研討會上，制定標準的國際輻射防護委員會（ICRP）呼吁采取行動，加強全球輻射防護人員的專業知識，包括增加政府對大學和國家實驗室研究的資助。ICRP還敦促大學發展本科生和研究生課程，提高學生對輻射相關領域及其就業機會的認識。

現任ICRP主席呂姆指出，ICRP的360名成員中有50人是學員，這些學生為ICRP委員會和任務組帶來了新想法，他們的參與有助于增強這個行業對年輕人的吸引力。他還建議其他的輻射專業組織不妨效仿ICRP。