放疗利器
——谢家麟与我国医用电子直线加速器
一、周恩来与医用加速器
1973年，周恩来得了癌症，医生建议用射线治疗，周总理坚持用国产设备，而当时我国在医用电子直线加速器领域还是一片空白。于是，北京科委组织清华大学、北京整流器厂等四十余家单位进行科技攻关会战，3年后成功研制出国内第一台10MV医用行波电子直线加速器（BJ－10），非常遗憾的是，周总理在BJ－10研制成功前夕去世。
说起医用加速器，在普通读者印象中大多会不明所以，一头雾水，但如果说是一种治疗癌症的放疗设备，多半会明白一些了，因为，现今对于采用放射治疗（一般称放疗，相对应的还有化疗）癌症许多人已经很熟悉了。但医用加速器具体什么原理，怎么工作的，又有怎样的历史，这就不是普通读者所能知道的了。医用加速器属于大型高科技精密医疗设备，用于临床治疗恶性肿瘤，属于放射治疗设备。据统计，我国每年新发病癌症患者中约70%需要接受放射治疗。
使用直线加速器进行放射治疗，是医治恶性肿瘤的重要手段，愈来愈为患者所接受。那医用加速器又是何时发明的呢？它经历了怎样的历史呢？
二、医用直线加速器的历史
1895年，德国人伦琴发现X射线，并公布了他夫人戴有结婚戒指的手指X光影像照片，从此揭开了近代物理学的序幕。诺贝尔物理学奖的首次殊荣当之无愧地授予了伦琴。之后，人们不断探索放射物理在医学领域中的应用。所以，直线加速器的恶性肿瘤放射治疗，是继放射诊断学迅速发展之后，更为年轻活跃的一门新兴学科。
最早用于放射治疗的加速器是静电加速器和电子感应加速器。前者由于会在真空中放电而难以把电子加速到更高的能量，后者则因电磁铁体积庞大，结构笨重而逐步被电子直线加速器取代。1924年，瑞典科学家提出了荷电粒子可以通过谐振腔缝中被射频电磁场辐照而得到加速的想法。1933年，人们成功地利用传输脉冲行波电场直线加速电子，由于技术上的限制，此种加速电子方法没有得到发展。
第二次世界大战开始后，英美两国都加紧了对微波技术的研究。1947年，英国电气通讯研究所和美国斯坦福大学的行波电子加速器先后研制成功，机器刚刚研制成功，就马上应用到临床实验中去。1953年8月19日英国一家医院就使用世界上第一台磁控管的直线加速器对首位病人进行了恶性肿瘤的治疗工作。随后，直线加速器经过不断改进，逐渐商品化，进入医院。加速器在医治肿瘤过程中取得了相当可观的疗效，受到肿瘤治疗专家和广大患者的普遍欢迎，成为治疗肿瘤的重要武器。
三、谢家麟的曲折归国路
中国医用加速器研发与一个名字密切相连——谢家麟。
谢家麟，1920年8月出生，黑龙江省哈尔滨市人。加速器物理及技术专家，中国科学院高能物理研究所研究员。曾领导研制成功世界上能量最高的医用电子直线加速器，当然也包括新中国第一台医用直线电子加速器。
1943年，谢家麟毕业于燕京大学物理系。1948年，在美国加州理工学院物理系获硕士学位。1951年夏天，谢家麟获得了美国斯坦福大学的物理学博士学位，那年他29岁，风华正茂。他谢绝了美方的挽留，准备回国，在回国的邮轮中途停靠夏威夷时，美国移民局的官员和联邦调查局的特工登船，仔细核对每位中国学生的身份，以及所学专业和目的地。之后，他们向每位中国学生出示了一封信件，内容是根据美国1918年一项立法，美国政府有权禁止交战国学习科技专业的学生离境。检查结束后，谢家麟和其他几位中国学生被押下了轮船，重返美国。
被迫留在美国的谢家麟面临生活问题，因为他预备回国时，所有的钱都买了科学仪器，手头没钱了。几经周折，1952年夏末，谢家麟重新回到了斯坦福大学微波与高能物理实验室，担任助教。半年后，他受学校委派，来到了芝加哥一家医学中心，用一百万美金，开展一项世界首创的科研项目，研制一台当时世界上能量最高的医用加速器，用它产生的高能电子束来治疗癌症。
他和助手只用三年的时间就完成了这一创举，在国际上首开用高能电子束治癌的先河，在美国引起轰动。也就在这时，谢家麟接到了美国移民局的来信，要他在做美国永久居民还是限时离境回到中国上作选择。谢家麟再次选择了回国。
1955年，谢家麟终于登上邮轮，开始了他渴望已久的回乡之旅。
四、新中国第一台医用直线电子加速器
1955年，历经波折回到祖国的谢家麟，参加的第一项规模较大的科研工程当然是研制一台可向高能发展的电子直线加速器。困难是显而易见的，因为这个工程包括多个学科的尖端技术，而当时国内现代工业刚刚起步，西方对我禁运，苏联对我保密，所需器材根本无法获得。
1955年，谢家麟在加速器控制台前操作
在许多领域，困难是新中国起步阶段的家常便饭，1956年，中国科学院原子能研究所在谢家麟的领导下，开始自行研制电子直线加速器。真的是从零开始，谢家麟形容自己是“想吃馒头，先种麦子”：所里新分来的大学生基础知识薄弱，谢家麟从“核物理”“电子学”“微波技术”“电子直线加速器理论”等课程开始补起；没有试验用的元器件和装置，他带着学生动手制作。困难重重不说，工作量还十分巨大，更重要的是有许多我们不掌握的技术关键。
历经8年，在克服了诸多困难之后，1964年，他们终于研制成功了我国第一台可向高能发展的加速器。这台加速器（30MeV）的问世，大大推动了我国电子直线加速器的建造和应用，带动了大功率微波电子元器件的研制，在辐射消毒灭菌保鲜、肿瘤治疗、集装箱检测、环境保护等方面得到广泛应用。
1972年，中国科学界发生了一件大事，著名物理学家张文裕牵头、18位科学家参与撰写了一个报告。报告被送往中南海，当时身患重病的国务院总理周恩来看过报告后非常兴奋，随即写下了这样的一句话：这件事不能再延迟了。而“这件事”指的就是建造高能加速器，进行高能物理研究。
在周恩来总理的指示下，1973年初，中国科学院高能物理研究所成立。1977年“文革”结束，中国获得了有利的发展契机，这一年，一项规模巨大的科研工程在中国拉开了序幕，工程提出的日期是那年的八月七日，因此叫“八七工程”。工程目标是用10年的时间建一台能量为500亿电子伏的质子同步加速器，使我国进入该领域国际先进行列。谢家麟担任加速器总设计师。
就在1977年9月，北京40多个单位协作研制成功我国第一台医用电子直线加速器。这台加速器的研制成功，填补了我国医疗设备的一项空白，使我国在癌症的放射治疗方面增添了一项先进设备。
作为我国粒子加速器事业的开拓者和奠基人，谢家麟为我国粒子加速器从无到有并跻身世界前列起到了至关重要的作用。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
