強化科技基礎(chǔ)條件自主保障，統(tǒng)籌科技創(chuàng)新平臺基地建設(shè)。
——摘自“十五五”規(guī)劃建議
前不久，強流重離子加速器實現(xiàn)束流全線貫通，這臺位于廣東惠州的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，不僅能提供國際脈沖流強最高的重離子束流，還搭載了精度很高的核質(zhì)量環(huán)形譜儀。該平臺的建成與突破，為研發(fā)普惠型重離子加速器治療裝置提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
為什么要研發(fā)普惠型重離子加速器治療裝置？
在放射治療過程中，重離子治療能精準(zhǔn)地在腫瘤處釋放能量，對正常組織損傷小，治療精準(zhǔn)率較高。從1993年起，中國科學(xué)院近代物理所開啟重離子治癌的技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過30余年的不懈努力，科研人員已經(jīng)研發(fā)出醫(yī)用重離子加速器治療裝置，使我國成為第四個擁有自主研發(fā)重離子治療系統(tǒng)和臨床應(yīng)用能力的國家。
可問題是，現(xiàn)有的治療裝置如同一個龐然大物，占地面積巨大，建造成本高昂，治療費用不菲，救治患者的數(shù)量也有限。我們希望通過技術(shù)革新，讓這臺承載“希望之光”的醫(yī)療利器，占地面積更小，運行更高效，從而惠及更多患者。所以，建設(shè)普惠型重離子加速器治療裝置的迫切性越來越高。
為此，我們開展集中技術(shù)攻關(guān)。首先，我們瞄準(zhǔn)設(shè)備的“心臟”——同步加速器。國際上該裝置最短周長為56米，我們采用緊湊型光學(xué)設(shè)計和原創(chuàng)變場梯度引出方案，將周長壓縮到35米，占地面積縮減到原來的1/3，這樣一來，設(shè)備能適用于更多醫(yī)院。
“小”還不是最終目標(biāo)。我們希望治療裝置不僅能“瘦身”，還能“變強”。團隊研發(fā)的醫(yī)用無液氦超導(dǎo)強流離子源，讓束流強度達到1毫安，是國際最高水平的3倍多，這樣一來，治療“彈藥”就更充足了。團隊還研發(fā)出“高性能束流智能配送系統(tǒng)”，讓一條旋轉(zhuǎn)束線能同時對接8個治療室，從而提升治療效率，縮短患者等待時間。
目前，普惠型重離子加速器治療裝置的研發(fā)已經(jīng)取得階段性進展：毫安級直線注入器測試成功，束流智能配送系統(tǒng)穩(wěn)定運行。這些成果都為我們注入了強大信心。預(yù)計明年年底，普惠型重離子加速器治療裝置將走進醫(yī)院，開展臨床試驗。
接下來，我們還希望推動科研資源的開放共享，讓更多企業(yè)參與進來，加速前沿技術(shù)落地。同時，期待更多國際頂尖團隊同我們展開實驗合作。展望“十五五”，我們將繼續(xù)把強流重離子加速器運行好，使其保持高可靠、高穩(wěn)定、高效率的狀態(tài)，未來惠及更多患者。
（作者為中國科學(xué)院近代物理所副所長，本報記者曾亦辰采訪整理）
記者手記
將更多“可能”變?yōu)椤翱尚小?/strong>
重離子物理是一門晦澀深奧的學(xué)問，但它的應(yīng)用卻與生活息息相關(guān)。楊建成團隊不畏艱難、矢志攻關(guān)，目的便是讓科學(xué)技術(shù)惠及更多普通人。
他們對待科研很執(zhí)著，也很“較勁”。裝置占地面積大、不利于推廣，他們開展技術(shù)攻關(guān)為醫(yī)療器械“瘦身”；雖然已經(jīng)掌握了國際領(lǐng)先技術(shù)，但技術(shù)應(yīng)用費用高昂，他們還在為降低患者治療費用而持續(xù)優(yōu)化改進。
功夫不負(fù)有心人。他們的努力攻關(guān)，為癌癥治療提供了更多可能性。多離子一體復(fù)合治療技術(shù)，能精準(zhǔn)調(diào)節(jié)射線殺傷效力，減少治療次數(shù)；閃療技術(shù)，能在極短時間內(nèi)完成大劑量照射，最大程度減少健康組織的損傷。他們瞄準(zhǔn)現(xiàn)實需求不斷革新，聚焦實際應(yīng)用執(zhí)著探索。實驗室里的每一次技術(shù)迭代，都在將更多“可能”變?yōu)椤翱尚小薄?/p>
展望“十五五”，科學(xué)技術(shù)將成為助力健康中國建設(shè)的重要力量，期待更多科研團隊潛心攻關(guān)，推動更多前沿技術(shù)落地生根。
強流重離子加速器有啥用
強流重離子加速器是《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》規(guī)劃建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一。強流重離子加速器的建成，對基礎(chǔ)科學(xué)、醫(yī)療器械、能源、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域具有重要意義。
在基礎(chǔ)科學(xué)方面，強流重離子加速器有望解決一些科研領(lǐng)域長期存在的難題。例如，原子核究竟能容納多少質(zhì)子和中子？宇宙中比鐵更重的元素（如金、鈾）從何而來？強流重離子加速器裝置的研發(fā)，為回答這些難題、推動核能開發(fā)和多學(xué)科應(yīng)用提供了國際領(lǐng)先的研究平臺。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，強流重離子加速器可以作為醫(yī)療器械研發(fā)的試驗平臺；在材料科學(xué)領(lǐng)域，它可用于輻照模擬與材料改性，產(chǎn)生高性能特異材料；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，它可用于輻射育種，培育出品質(zhì)優(yōu)異的新品種；在空間科學(xué)與國防領(lǐng)域，它能模擬宇宙輻射環(huán)境，提升航天探測器和電子設(shè)備的安全可靠性。可以說，從揭示宇宙起源到改善日常生活，強流重離子加速器研究都有著深遠的意義。
（本報記者曾亦辰整理）
