暗藏乾坤的“国之重器”

全国范围内，此前已有3座城市开展重离子治疗，分别为上海、甘肃兰州、甘肃武威。浙江是全国第三个拥有重离子设备的省份。这台自主研发和生产的“国之重器”，凝聚了几代人的智慧，更是暗藏乾坤。

重离子医学中心大楼的地下，一套碳离子治疗系统是整个中心的“心脏”。眼前，一个周长56米的圆环引人注目。

曾主持国产重离子设备研发的中国科学院院士詹文龙，对此颇为自豪。加速器，是重离子设备的关键一环，传统的设备运用的是动辄百余米长的直线加速器，需要一个巨大的空间，而回旋加速大幅节省了空间。“以前，重离子中心在哪里，医院就要造到哪里。浙江的这台设备，真正实现了设备造进医院里。”他告诉记者。

从直线加速到回旋加速，绝不是改变形状那么简单。圆环上，8块蓝色的大型铁块十分醒目。“这些每块重达20吨的二极磁铁，和若干四极磁铁一起，将重离子束流牢牢吸附、聚焦，避免了束流因为转弯造成浪费。”詹文龙说，这一巧妙的设计，让圆环达到了与直线一样的加速效果。

硬件上看，这套设备代表现有国产重离子设备的最高水准；软件上看，中心落地浙江更是水到渠成。

2019年，恰逢浙江以科技创新为引领，聚力打造生命健康科创高地，也恰逢中国科学院将首个医学领域的研究所落地浙江。省院合作的大背景下，中国科学院杭州医学所为重离子医学中心提供智力支撑……一系列紧凑的布局，足以窥见浙江探索医学前沿的潜力。

“可以说，浙江省重离子医学中心的使命，就是紧紧围绕‘四个面向’——坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康。”谭蔚泓评价道。

1+1>2的牵手

长远来看，重离子医学中心不仅是一台治疗设备，更承担着医学研究的重任。曾在中国科学院近代物理研究所工作的詹文龙感触颇深：“多年来，我们不缺一流的团队，但苦于不懂临床，科研成果与临床应用之间总有一道沟。”

重离子医学中心，将着力填平这道沟。

一年多来，省肿瘤医院放射治疗科医生陈影变得更忙碌了。2024年，他作为首批人员赴日培训，中心启用后，又成为首批进驻的专家。“每天和这台全球最前沿的设备‘打交道’，我对疑难肿瘤问题的思考更具象了。”

不止于此，每天，陈影在临床应用中发现的难题，能够第一时间反馈给中心的“最强大脑”。

中心的治疗室旁，一个中央控制室日夜无休，10多名来自国科离子（杭州）医疗科技有限公司的技术人员把办公室搬进了医院。

公司运维部部长周利荣紧盯着屏幕上的数据，密切监测设备是否正常运作，同时他的大脑也在飞速运转。“从设备的使用过程中，获得优化的灵感，从临床一线得到用户反馈。”他说。

这家初创于2020年的公司，可以说是跟着重离子医学中心的脚步选址杭州的。在公司董事长石健看来，设备的优化离不开临床应用，临床应用更应与设备密切结合。目前，不少全国各地的软件开发、医学物理、电气专业的人才慕重离子之名而来。围绕重离子设备，公司进一步开展了超导磁铁、旋转机架等产品的研发，这些产品将在一两年内进入临床应用。

省肿瘤医院党委副书记、副院长，浙江省重离子医院院长张宏颇有信心：“重离子治疗系统是‘国之重器’，为浙江省肿瘤医院进一步跃迁发展提供了重要支撑，医院将加大推进实施高水平临床研究和临床试验，为研究型医院的发展提供坚强保障。”

“国之重器”，正在激活生命健康的强大“能量场”。詹文龙回忆起第一套重离子治癌示范装置刚研制出来时，硬件就已达到国际先进水平，但在治疗计划等方面仍有待提升。“如今，经过不断的努力，重离子治疗技术已跻身国际前列。”

【记者手记】

期待更多“磁石”

采访中，碳离子治疗系统回旋加速器上的蓝色磁铁令人印象深刻。长远来看，重离子医学中心本身，何尝不是一块“磁石”？

医学上，重离子治疗仍有大片的“空白地带”有待探索，这一全球前沿的领域，将源源不断吸引“高精尖”人才、技术与科研项目来到浙江。

如今，国产AI大模型、人工智能新产品轮番登场，强劲的科技创新浪潮之下，创新的“融合”属性将更加明显，不仅产学研之间要融，多学科之间要融，复合型的人才也要融。显然，仅靠一方的资源、人力，难以在科技创新的赛道上突出重围。

在创新浙江的浓厚氛围下，我们期待更多重大项目、重大平台落地浙江；期待“磁石”的强引力，把最强的人才与技术牢牢聚集在一起，合力击破创新领域的新难点、新问题。

【科普信札】

微观粒子治疗的前世今生

符辉

癌症是危害人类健康的杀手，特别是在人类预期寿命普遍延长的现代社会，寿命越长，癌症的发病率越高。现代医学已经开发了多种治疗方案，其中，放疗是一种重要的治疗手段。除了传统的放疗（X射线），微观粒子（质子和重离子）治疗也越来越受到重视。

相比较X射线，微观粒子在杀伤肿瘤的同时，对周围正常组织的损伤较小。X射线在到达人体后，能量会持续释放，随着组织深度能量会衰减，所以到达肿瘤前，会损伤正常的组织。而质子（去掉了电子的氢原子）和重离子在进入人体后只释放很少能量，达到一定深度后，瞬间释放全部能量，产生一个峰值，称为“布拉格峰”。形象地说，质子治疗就像是钻地导弹，只有达到指定深度才会爆炸，进行精准打击。

1946年，美国物理学家威尔逊最早提出质子治疗的概念，利用“布拉格峰”进行“定向爆破”。1954年，美国完成了第一例癌症患者的质子治疗。1980年后，质子治疗蓬勃发展。2000年以后，质子治疗技术开始从研究机构脱离出来，商用质子系统逐渐成熟。2001年，安装在麻省总医院的IBA商用系统治疗了第一例患者。

质子治疗适用于所有需要放疗的实体瘤。虽然质子疗法昂贵，但是副作用少、能避免更多组织损伤。另外，儿童肿瘤由于治愈情况较好，存活时间长，更加需要注意副作用。选择质子疗法，可以更大程度上保护周围组织器官，有利于儿童的健康成长。

重离子治疗，也就是带正电荷的原子或分子经过加速后，轰击肿瘤细胞。其原理类似质子疗法。由于重离子的粒子质量大、能量高，它的生物学效应是常规放疗X射线的2-3倍，杀伤射线不敏感的癌细胞，造成肿瘤细胞遗传物质DNA双链断裂，从而彻底使肿瘤细胞无法分裂增殖，达到杀灭肿瘤细胞的效果。重离子治疗的优势是治愈率高，副作用小，疗程短，不易复发，可以用于大部分实体瘤。但是重离子的高额成本限制了普及，它对于部分复杂的，特别是晚期转移广泛的肿瘤疗效具有很大局限性，无法替代化疗等全身治疗。

在离子治疗中，还有一种特殊的治疗——硼中子治疗。硼中子治疗是利用靶向分子，将硼稳定同位素（10B,无放射性）特异性地聚集在肿瘤组织内，再通过低剂量超热中子束对肿瘤进行照射。10B能够被中子特异激活，放出高能量的重离子（粒子和7Li粒子）。这些重离子的作用距离极短，约一个细胞长度（10微米）。它们可以破坏癌细胞，使其DNA双螺旋断裂，进而杀死癌细胞。硼中子治疗的优势在于可以实现靶向精准定位，通过靶向分子药物携带10B原子特异性地在癌组织中积聚。由于硼中子俘获反应放出的重离子射程极短，杀伤力极强，所以又有“细胞刀”的美称。硼中子全疗程只需要1-2次照射，而且可适用于浸润、扩散和转移的癌症，通常这些癌症用X射线、质子重离子以及手术无法实施，技术发展性很高。现在，硼中子治疗主要是需要发展新的靶向探针药物，以面向更多的癌症种类。

硼中子治疗的概念最早在1936年被提出。2010年被视为硼中子治疗产业发展的重要分水岭；2012年，日本开展了全球第一例加速器硼中子治疗的临床研究。现在可以通过加速器驱动中子源，实现医院应用。现阶段，我国已经开展了硼中子治疗的临床研究，包括湖州的硼中子中心。但是，由于技术实现要求较高，我国还没有开始硼中子治疗的临床应用。

中国的微观粒子治疗近年来发展迅速。根据2025年3月17日的国家卫生健康委的官网通告，全国质子重离子系统配置项目已经达到55个项目。这些项目的蓬勃发展，将给我国人民的健康生活水平带来更多更好的守护和保障。

（作者系杭州师范大学基础医学院教授）

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