《北京文學》2026年第2期|陳啟文:第五療法(節選)

陳啟文,湖南臨湘人,現任中國作家協會全國委員會委員、中國報告文學學會副會長,迄今已出版長篇小說《河床》《夢城》《江州義門》、散文隨筆集《漂泊與岸》《孤獨的行者》《大宋國士》、長篇報告文學《共和國糧食報告》《命脈》《大河上下》《海祭》《中華水塔》《為什么是深圳》《中國飯碗》《血脈》《可可西里》《袁隆平全傳》《穿越人間的象群》等30余部,曾獲全國多種文學獎和圖書獎,作品翻譯為英、法、德、俄、意大利、阿拉伯等多語種在海外出版。
導讀
癌癥是人類健康的第一殺手,無數家庭因其陷入艱難境地,而一束新的希望之光正逐漸照亮這些家庭。《第五療法》為我們揭開中國自主研發的硼中子俘獲治療法(BNCT)的神秘面紗,它被譽為“抗癌頂尖黑科技”。作家陳啟文深入追蹤硼中子俘獲治療裝置從無到有、從實驗室到臨床應用的全過程。歷經十三年的研制和數百次的實驗,背后是科研人員許多個日夜的辛勞付出和無數次的推倒重來。他們如何在技術空白中憑空想象,從零到一自主研發出這臺裝置?又如何攻克了一個又一個看似無法逾越的技術難題?
第五療法
陳啟文
這次追蹤調查,從一開始我的心情就是很壓抑的,甚至是很惶恐的,畢竟,這次追蹤必須直面一個令人聞之色變的字眼——癌,這是人類健康的第一殺手。迄今,人類已研發出手術、化療、放療和分子靶向治療等四種主要治癌方式,現在又研發出第五療法——硼中子俘獲療法(BNCT),這是世界上最前沿的腫瘤治療新技術,由于治療的副作用小,又稱“綠色治瘤”。2025年3月,中國科學院高能物理研究所BNCT項目團隊在南方醫科大學第十附屬醫院舉行了硼中子治療設備檢驗報告交付儀式,這是中國第一臺具有完全自主知識產權的加速器BNCT治療裝置。
從2025年8月份開始,這一裝置已啟動臨床實驗治療。按照理想的預期,硼中子治療可“三十分鐘實現癌細胞清零”,對于嚴重的腫瘤患者最多也只需兩次治療,治療后癌細胞一般不再復發,這將把無數癌癥患者從痛苦和絕望中解救出來。有人說這是“抗癌頂尖黑科技”,有人說這是 “純血國產抗癌神器”,那么它是怎樣研制出來的,是否真有這么神奇?
筆者歷經兩年多追蹤調查,現將調查結果公之于眾。
一
每次走到這里,我就會沉住氣,睜大眼睛,凝望著一座乳白色的方形大樓。
對于一座建筑,我很少如此長時間打量,在城市叢林里我見慣了千篇一律的高樓大廈,它們以傲岸而炫耀的姿態遮擋了我高度近視的眼睛,讓我從未看清一座城市的真相。這座建筑卻無法遮擋,它坐落在東江之濱,這片寬敞的河谷為它打開了一片開闊的天空,你甚至覺得它原本就應該在這里生長,看上去是那樣低調而平實,于平實中又有某種說不出的別致和現代感。這樣的造型與生命直接有關,這是為延續無數幾近絕望的生命而建造的。它的存在,讓我用另一種眼光來打量幸與不幸的人間,這座建筑其實就存在于兩者之間。
我第一次注意它,是2022年冬天。當一年走進尾聲,在又一年元旦來臨之前,我的一位如兄弟般的朋友突然病倒了。我不知怎么才能描述他的病癥,那是漢語中最令人忌諱的一個字眼——癌。按說,在我們這些60后出生的老哥們兒中,他是最不該患病的一個,多少年來,他幾乎不知道醫院的門是朝哪邊開,那身子骨一直是杠杠的,六十出頭的人,看上去還不到五十歲,渾身腱子肉,牙齒沒有一顆松動的,那一頭茂密的頭發還像年輕時一樣烏黑發亮。他總是特別低調地對我們說:“我這每一根頭發都是真的,每一顆牙齒都是真的。”
他越是低調,我們越是羨慕和嫉妒。在年過天命之后,我們一個個在身體上已顯出難以掩飾的老態,在心理上也是一種歷盡滄桑的老人心態,用韓愈的話說,那是“發白齒落,理不久長”,為了多活幾年,我們年復一年地去醫院里體檢,在家里除了吃飯就是吃藥,每天琢磨的不是養生就是養心,這哥們兒卻活得大大咧咧,活蹦亂跳,每年體檢他都忘記了。
當我們向他打聽養生之道時,這哥們兒總是彎下腰,先拍拍自己充滿力量感的腿肚子,又拍拍我們松松垮垮的大肚腩說:“兄弟們,跑吧,若要少吃藥,就得多跑步!”
這話我信。我們是中學同學,每天早上,當我縮著腦袋躲在被窩里睡懶覺時,這哥們兒在起床鈴叫響之前就已開始晨跑,這一跑就是大半輩子,他都跑上癮了,那跑過的路程都能繞地球好多圈了。他這身子骨就是跑出來的,哪怕偶爾有個頭疼腦熱的毛病,他一溜煙就給跑掉了。他屬兔,看著他奔跑的矯健姿態,我們都笑稱他是“奔跑的兔子”。看他那充滿活力、元氣滿格的神氣,在地球上跑上一百年都不成問題。誰知,這人哪真是說不好,他在一次晨跑中一頭栽倒了。那天正好是冬至,嶺南沒有嚴格意義的冬天,但在冬至前后還是挺陰冷的,據說連泥土中的蚯蚓都會冷得蜷縮著身體。冬天在戶外跑步,對于有心腦血管疾病的人是有一定風險的,我們都猜測這是他一頭栽倒的原因。幾位跑友趕緊把他送到最近的醫院去診治,結果他竟然患上了中樞神經系統腫瘤,而且是惡性的。他的家人也趕來了,一開始都想瞞著他,但又怎么瞞得住呢,這腫瘤要做手術,還要進行化療、放療,若要讓他配合治療,那就只能如實相告。
那是誰都不愿意面對的真相,癌,是人類健康的第一殺手。據國家癌癥中心2024年發布的數據顯示,中國每年新發癌癥病例超過四百五十萬例,死亡病例超過三百萬人,平均每天有超過一萬人被確診為癌癥,看看數據就知道,這個死亡率非常高。對此,腫瘤治療專家早已發出警示:“癌癥不是遙遠的夢魘,比人們想象中更近,這是潛伏在我們生活細節里的真實存在。”
這不幸的哥們兒就是四百五十萬分之一。這病看似突發,其實他的身體已頻頻發出警示,最近半年來他已多次出現頭痛、暈眩、肢體麻木、惡心等癥狀,這都是腦瘤壓迫神經引起的,但他對自己的身體太自信了,他也過于相信鍛煉能激活身體的自愈能力,又從不去醫院體檢,因而錯過了最佳治療時間,一查出來便是中晚期。在得知真相的那一刻,他抓著化驗報告像抓狂一般,怎么也不肯相信這是真的,誰也不敢相信,然而偏偏就是真的。
我們只能勸他冷靜,冷靜地接受這個冷酷的事實。這哥們兒漸漸冷靜下來了,他說這是他的命,這是他的劫,但那眼神里又有一種不甘絕望的求生本能,他不想成為那三百萬分之一。為了延續自己的生命,一年多來,他已接受了手術、化療、放療和分子靶向治療,這也是目前治癌的四種主要療法,每天還要服用大把大把的抗癌藥物。癌癥是極其痛苦的病癥,治癌也是非常痛苦的過程,這是他一生最痛苦的經歷,一個人如果不是特別熱愛生命,那是難以忍受和堅持下去的。好在,我這哥們兒原本就擁有一副鍛煉出來的強健體魄,這也是跑步給他帶來的好處,他比一般人更能經受病痛的折磨和治療的痛苦。
又無論他有多么堅強,這些治癌方式往往是“殺敵一千,自損八百”,在抑制和殺死快速分裂擴散的癌細胞時,也會對正常細胞造成損害,時間長了,還會對心臟、肝臟、腎臟等重要器官造成損害。看看這老哥們兒就知道,那渾身的腱子肉現在只剩下一副空蕩蕩的骨架,滿頭黑發在幾輪化療后就已脫光,光禿禿的腦袋上有一道傷疤,那是開顱手術留下的,連手術縫針的痕跡都清清楚楚。開顱是極為痛苦的手術,如果病情復發,他還有可能再次做開顱手術。這讓他有一種不可名狀的緊張與擔憂,他捂著自己的腦袋,就像被一個可怕的念頭攫住了。我都不忍看著他,但眼睛的余光感覺有一點光亮滑落下來,定睛一看,那是一滴眼淚。
在我的印象中,這是一個從不掉淚的漢子,我也不知如何安慰他。那個猙獰得令人絕望的字眼,我一直不忍說出口。我從不說他罹患絕癥,只說他身患沉疴,所謂沉疴,只是久治不愈的頑癥,他這病,連久治不愈的時間都沒有。但他還想活,哪怕如此痛苦地活著,他也依然死死抱著生的希望。
他住院的醫院,是南方醫科大學第十附屬醫院(東莞市人民醫院)。在他住院不久,在這醫院的一片空地上有一個工程破土動工了。我注意到了,但有些事物就在我們的眼皮底下發生或生長,一開始你也不知道正在發生什么,更不知道那到底意味著什么。每隔不久,我就會來這里探望病人,眼看著一座建筑漸漸露出地面,又在東江飄拂的波光云影中一天天長高,在一年多后就長出了清晰的面貌,最清晰的就是主樓第五層出現的一個標志——硼中子治療中心。那紅底白字,分外鮮明,讓你不能不正視它的存在。但我越看越覺得神秘,這又是怎樣的一種治療方式呢?
第一位告訴我的就是這位不幸的老哥們兒。每天,他都會把輪椅從住院大樓搖到硼中子治療中心下邊來轉轉。這位曾經跑過全程馬拉松的長跑健將,自從那次一頭栽倒后就再也站不起來了,如今一百米對于他都是遙遠的距離,一輛輪椅就是他的坐標。當他連轉動的力氣都沒有了,就會仰起頭,久久望著樓頂上紅底白字的標志,那眼神里又閃爍出一種奇異的光亮。
對于他,還有無數像他一樣身患沉疴的患者,這是絕望中的最后一線生機。
二
現在我知道了,這個硼中子治療中心所承載的就是腫瘤治療的第五療法,在國際上通稱BNCT,這個英文縮寫名詞翻譯成中文為硼中子俘獲療法,B是硼的元素符號。為便于公眾了解這一療法,在我國一般簡稱硼中子治療,但在專業領域還是通稱BNCT。它的存在,讓我用另一種眼光來打量這個幸與不幸的人間,這個治療中心其實就存在于這兩者之間。盡管那位哥們兒已告訴了這是腫瘤治療的第五療法,但他畢竟只是一個病人,究竟如何治療他也說不出所以然。我是一個喜歡追根究底的人,經輾轉打聽,我才聯系上了一位知根知底的人,那是BNCT項目治療端運行負責人——童劍飛。
我和童劍飛素不相識,但在幾次通話中感受到了他的誠懇和熱情,他很樂意給我講講這種療法的來龍去脈。只是,他太忙了,約了幾次后,我們才約好見面時間和地點。那是2024年5月的一天下午,我在午后三點準時來到見面地點——散裂中子源科學中心,這個BNCT裝置就是依托中國散裂中子源的關鍵核心技術研發的。
在我的印象中,科研人員都是嚴謹守時的,但童劍飛沒有按時出現。此時立夏剛過,而嶺南的夏天比別處更加急躁,在立夏之前就已一天熱似一天,這午后的陽光更是炎炎逼人,哪怕站在陰影里,也有一股逼人的熱氣。我站在門口等了半個鐘頭,才掏出手機給他打電話,傳來的卻是“你撥叫的用戶正忙”。此后,每隔十分鐘我就給他打一次電話,依然是那不斷重復的回音,但他忙里偷閑發來了一條微信:“正忙,請稍候。”
差不多等了一個鐘頭,一位年輕人才匆匆趕來了,手上還拿著一個厚厚的資料袋。一見面他就向我道歉:“哎呀,對不起,讓您久等了……”他嘴里說著,腳步沒停,把我帶進一間工作室,遞給我一瓶礦泉水,又拍拍資料袋說:“您還得稍等一下,我手頭上有個急事還得去趕緊辦……”我連他的模樣還沒看清,他又一陣風似的出了門。當他再次走進來時已經下班了。他又向我連聲道歉:“哎呀,真是對不起您啦,這陣子實在太忙了,但再忙也得吃飯啊,走,咱們邊吃邊聊吧……”
這人說話不帶句號,仿佛有很多話想說又來不及說。看樣子,這不是一個長時間待在實驗室里的科研人員,那臉膛被太陽曬得通紅發亮。他走路快,吃飯也快,但一旦說到關鍵話題,他的語速就下意識地變慢了,那帶著安慶口音的普通話,吐詞相當清晰,他生怕我聽錯了,時不時還會重復或強調一下。
童劍飛是安徽安慶人,他一提起自己的家鄉表情就亮了。安慶是中國南方與北方之間的獨特坐標,他生長在南北中間,在中學上地理課時就萌生了一個夢想,到中國最北邊上大學,去感受冰天雪地的北國風光;到中國最南邊去工作,去體驗熱情澎湃的南海氣象。一個少年的兩個夢想如今都已如愿以償,2001年他考取了哈爾濱工業大學,大學畢業后又考入韓國國立綜合大學——慶北大學攻讀碩士研究生。2009年碩士畢業,他隨即就把求職的目光瞄準了南海之濱,中國散裂中子源就建在那里,當時正在招聘高能粒子加速器和中子科學方面的人才,他的主要研究方向為機械動力學、中子科學與技術及飛行器設計,一投簡歷就應聘上了。在工作期間,他還獲得了哈爾濱工業大學的博士學位,現任中國科學院高能物理研究所副研究員和中國科學院大學專職教師。
作為一個科研人員,童劍飛其實更愿意待在實驗室里,穿著白大褂,戴著護目鏡,一門心思搞科研,這也是他從小想象的科學家的形象。入職后,他一直在中子科學部工作,在中國散裂中子源靶站負責人梁天驕研究員的指導下,先后參與了靶站核心設備和國內首個低溫慢化器的研制,短短幾年里他就做出了令人刮目相看的成果,2011年,他參與的“利用中子共振譜實現動態系統內部的溫度測量”研究,就是一項具有創新性的成果。在此之前,若要對爆轟、爆燃、沖擊波等動態系統內部進行溫度測量,主要是依賴激光或熱輻射等光學技術,由于光子的穿透性很差,只能進行表面溫度測量,不能深入測量內部的溫度場分布,而中子具有極強的穿透性,這為動態系統內部的溫度測量找到了一條新的技術路徑。
如果沒有意外,童劍飛會沿著這一方向繼續深耕,然而,一個“意外”在2013年發生了。一天,他正在做低溫慢化器的仿真實驗,梁天驕走進來了,他默不作聲打量了童劍飛一陣,才慢慢開口了:“小童啊,你把手頭的工作先放一放,有一個新的任務交給你。”
梁天驕在“新的任務”幾個字上還加了重音,童劍飛一下就意識到了這個新任務的分量,他不知這是什么新任務,只能用詢問的眼神看著梁天驕。梁天驕微妙地一笑,又對他說了一句:“這東西對生命健康很有用,值得干,你準備一下,馬上去那邊上班。”
梁天驕說話一向很平和,但一旦說出口那就是板上釘釘,用童劍飛的話說,這是梁天驕主任的指令。這位主任原本就是一位軍人出身的科學家,他說值得干,那就必須干。童劍飛當時還是一個小年輕,他雖說不是軍人,但也從來不懼怕挑戰,當即就一口答應了。
這是童劍飛接到的一個意想不到的任務,也是他參與的一個意想不到的項目,這個現在已不是秘密,就是研發基于加速器中子源的BNCT裝置。而在此前,他參與的都是區塊性研發,還從未擔任過主攻手,這次他要擔任研制BNCT靶體、束流控制和治療端的主攻手。
自人類發現中子以來,一直在不斷探索中子的應用場景,若要追溯BNCT的來龍去脈,早在七十多年前就有科學家提出來了,但那還只是一種遠景設想,直到20世紀70年代末期,日本京都大學在研究反應堆平臺上率先驗證了硼中子俘獲療法的可行性,隨后美國、歐洲相繼跟進,開展基于反應堆中子源的小規模BNCT臨床研究。在很多人看來,這是一條拯救生命的通道,必然會越走越寬,誰知走了一段時間后,這條路卻越走越窄。這種療法的第一前提就是要提供源源不斷的、穩定而安全的中子源。人類最早是通過反應堆的核裂變反應產生中子源,由于反應堆體積大,占地空間大,即便在大型醫院里也難以安裝一座反應堆,而大中型反應堆還具有核輻射的風險,若在人口密集的醫院安裝一座核反應堆,難免會讓許多人談核色變。這諸多因素疊加在一起,讓BNCT研究逐漸陷入低潮,國際上多數反應堆不得不陸續退出。
為了破解這一難題,很多科學家開始研發民用微型反應堆,在這一領域,中國處于與世界先進國家并跑的水平。早在1980年代,在中國工程院院士、核反應堆工程專家周永茂的主持下,就研制成功具有自主知識產權的民用微型堆,國際原子能機構把中國這一微堆與美國、加拿大同類堆并列為“具有親用戶安全特性的核反應堆”,這也是我國自主研發反應堆硼中子治療裝置的技術優勢。從1990年代開始,周永茂帶領研發團隊對反應堆中子源不斷進行優化設計,歷經近二十年研制,中國首臺醫用中子照射器于2010年在北京建成。這是國內首臺基于民用微型堆的BNCT治療裝置,也是全球首個可直接安裝在醫院內的中子照射器,其反應堆采用高度集成技術,體積很小,反應堆固有安全性很高。2014年,醫療團隊在北京完成了國內首例復發性黑色素瘤患者的BNCT治療。經過兩次中子照射后,腫瘤顯著縮小,證明了這種治療方式的可行性,這在當時走在了BNCT治療的世界前列。
那么,這種中子照射器為什么遲遲沒有普及推廣呢?說來還是反應堆中子源本身的局限。這反應堆建在醫院里,盡管其固有安全性很高,但也涉及核材料運輸、核輻射防護等嚴格監管流程,而這又是必須嚴格監管的,這就限制了中子照射器的普及推廣。而在治療上,由于民用微型堆的中子通量偏低,只能滿足黑色素瘤等淺表腫瘤的治療需求,對深部腫瘤的療效則明顯不足,這就必須另辟蹊徑,才能由淺入深拓展到更廣泛適應癥。
在國內外科研人員探索BNCT治療技術路線的同時,乃至更早,就研發出了重離子或質子加速器治療癌癥的設備,但操作起來十分復雜,其治療裝置造價在四億乃至十億人民幣以上,治療費用也非常高昂,這是一般人難以接受的。近十年來,隨著加速器技術的迅猛發展,基于加速器的中子源已成為發展的主流方向,有了加速器中子源,反應堆中子源的短板就可以迎刃而解,這是一種借助不同形態的電場,將帶電粒子加速到更高能量的電磁裝置,也是將BNCT推廣普及的關鍵核心技術。中國散裂中子源就是一座由高能粒子加速器和靶站、譜儀組成的脈沖散裂中子源裝置。這也是離我最近的一座大科學裝置,剛開始,我還覺得這樣的高科技實在是高不可攀,其實這高科技離我們老百姓的生活并不遙遠,它不僅能夠滿足前沿基礎研究和關鍵技術的攻關,還可以廣泛應用于眾多民生領域的相關研發。盡管中子具有極強的穿透性,但也具有溫柔靈敏的優異性能,在生命科學、醫藥科學、生物學和生物技術領域有著眾多的應用場景,這是科學的生命向度。
在童劍飛加入BNCT研發團隊之前,中國散裂中子源工程總指揮、中國科學院院士陳和生就提出了“大科學裝置+醫療應用”的轉化思路,2012年,他更具體地提出了研發BNCT裝置的設想。他原本就出生于一個懸壺濟世的杏林之家,從小就有一顆醫者仁心。那時,中國散裂中子源工程還處于建設初期,BNCT項目也沒有列入中國散裂中子源工程建設規劃,但高能物理研究所隨即采納了陳和生等科學家的建議,力推早日啟動BNCT實驗裝置的研發,并組建了BNCT項目團隊。這個項目由陳和生擔任首席科學家,團隊骨干都是從散裂中子源研發團隊遴選的精兵強將,如傅世年研究員是中國散裂中子源工程副經理兼加速器技術部主任,在BNCT項目擔任總工程師,主持裝置的總體設計,歐陽華甫研究員是散裂中子源直線加速器系統前端負責人,在BNCT項目擔任副總工程師和技術總監,負責研發加速器系統,梁天驕研究員在BNCT項目則負責靶體和治療端的研發。這個項目團隊的主要成員都是兼職的,童劍飛則是抽調來的一位專職人員,但他的本職工作依然在散裂中子源那邊。這些科研人員都是拿一邊的工資,干兩邊的活,他們不在乎這些,每個人只在乎用科技創新為人類造福。
這是國際上最先進的,也是門檻極高的腫瘤治療新科技,但一開始,擺在大伙兒面前的是一片空白。在項目啟動的那天,陳和生邁著一向沉穩有力、底氣十足的腳步走到大伙兒面前,用低沉的聲音說:“這個東西我沒有干過,大伙兒也沒干過,現在我們正在建造中國第一座散裂中子源,這個BNCT裝置,我們也要做出中國第一臺。”
這位高能物理學家說話一向低調,卻充滿了穿透力,讓每個人感到了深深的觸動,甚至是震撼。搞科研的人從來都是說得少,干得多,這短短一句話就是一個歷史開端。
科技創新,最難的就是開端,這個BNCT裝置大伙兒不說從未干過,連長什么樣都一無所知。童劍飛說到這里,摘下眼鏡擦了又擦,但戴上眼鏡后還是一臉茫然,他苦笑著說:“那時我們連參考文獻也很難找到,想摸著石頭過河,連石頭也沒有。我在參與研發兩年后,才在2015年看到一張BNCT裝置的圖片,那是印刷品,像素很低,只能看見一個大致的輪廓……”他搖了搖頭,又笑了笑,那種笑容很復雜。
那時全球唯一一臺瞄準臨床應用方向的BNCT裝置在日本。他山之石可以攻玉,就算找不到攻玉之石,至少可以看看那石頭長成什么模樣吧。童劍飛和幾位研發人員就是抱著這種樸實的想法,獲準去日本觀摩。咱們的人去了,人家也“歡迎參觀”,但那主體裝置是建在墻里的,看不見,摸不著。這就是壁壘,絕不是比喻,那擋在你面前的就是一道牢不可破的墻壁。其實,這也是可以理解的,日本從20世紀70年代末期就開始探索BNCT的可行性,經過近四十年鉆研,才研制出這臺還處于實驗狀態的BNCT裝置,那些關鍵核心技術又怎么會同你分享,讓你借鑒?
從這次觀摩的實際效果看,咱們的研發團隊幾乎是一無所獲地回來了,但也有一個最大的收獲,那就是打消了借鑒國外技術的幻想,一個個都像是吃了秤砣鐵了心,從零到一,自主研發。從零到一,只有一步,誰也不知道這一步要摸索多久,但誰都知道,這一步就要邁進BNCT研究和治療的世界前沿。
三
當你面對一片空白時,最好的方式就是想象,這是物理的思維魅力。在愛因斯坦看來,“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界上的一切”,這不是空幻的想象,他還特地補充了一句:“嚴格地說,想象力是科學研究中的實在因素。”
這臺中國版的BNCT裝置,由于沒有國外的任何技術路線可以借鑒,又沒有任何參照物,那就只能憑空想象。當然,憑空想象也是要有知識和經驗積累的,如此才能把想象轉化為科學設想。這個項目的學科帶頭人,陳和生、傅世年、歐陽華甫、梁天驕,都是高能物理和中子科學領域的尖端人才,團隊里還有不少像童劍飛一樣的年輕科研人員,有的比他年輕,他們雖說是剛出道的新手,但都充滿了激情和想象力,在某一個瞬間會綻放驚人的創造力。這也是傅世年最看重的,他總是把一些攻堅任務交給年輕人去干,
在年輕人眼里,這位總工程師就是一位“科研大神”,在傅世年看來,這些年輕人都是一個個金剛鉆,他總是把攻堅任務交給年輕人去干,又手把手地將自己的本領傾囊相授,有時候還會給做實驗的年輕人打下手。看著傅老師那一頭低垂的花白頭發和幾乎貼著物理模型的老花鏡,這讓年輕人惶恐不已,傅先生卻笑著說:“這很正常嘛,我的導師也時常給我打下手呢,老一輩都希望年輕人能超越自己,一代人比一代人走得更遠……”
每一臺設備都要從物理設計開始,這是一個創新與精密計算相結合的過程,先要按照設想構建出一個個物理模型,然后進行仿真實驗。每一個物理設計都要追求最優解,但也要做好失敗的準備,這一次次實驗更多的不是在驗證成功,而是驗證失敗。無論經歷了多少次失敗,傅世年總是帶著一臉淡定的微笑說:“沒事,你們多試幾遍就會好了。”
對于年輕人來說,一次失敗覺得很正常,兩次失敗還能保持平常心,接下來你就得硬著頭皮、咬緊牙關了,當你到了耐心的極限,那個失敗的結果就往往會讓人“氣急敗壞”、灰心喪氣。傅世年是一位和藹而寬容的長者,他容許失敗,但你不能向失敗認輸,更不能向自己認輸。倘若看到有誰在失敗后垂頭喪氣,他是真的很生氣,但挨了批評的人也能感覺到,他是真的在乎你。
科技創新原本就是一個不斷失敗的過程,那個過程比童劍飛講述的還要艱苦得多,而成功只是在無數次試錯的過程中,終于碰到了正確的那一次。在傅世年的主持下,研發團隊終于拿出了中國版的BNCT裝置的總體設計,由RFQ加速器和BNCT治療端兩部分組成,簡稱RFQ-BNCT系統。
一看就知道,在整個系統中擺在第一位的就是加速器。傅世年在主持散裂中子源加速器系統研制時,可謂是舉重若輕。那是一個龐大而復雜的系統工程,而他看上去又是那樣儒雅而謙遜,這種大與小的反差太大了,那種壓迫感幾乎令人窒息,他卻如踩著加速器的節拍一樣,越是到了關鍵節點越是能從容應對,那從容中蘊含著幾十年研發加速器的深厚功底。而現在,他們面對的不是大,而是小,BNCT裝置建成后要安裝在醫院里,對總體設計必須盡可能采用緊湊型和小型化設計,這就必須舉輕若重,像研制精密器械一樣,做得越精致、越輕巧越好。
這是一個理想的設計目標,童劍飛講到這里,那語氣中帶著一絲難以掩飾的興奮。但這興奮只是一閃而過,隨即又是一臉的苦澀。他停下筷子對我說,那時候除了技術難題,還有資金難題,這個項目有一定的科研經費,但還不足以填滿資金缺口,如擺在第一位的RFQ加速器,那是一種強流質子射頻四極加速器,若要單獨研制的話,少說也要上億的經費。大伙兒正在為經費一籌莫展時,傅世年也撓著花白的腦袋,仿佛要把頭緒慢慢理清。
歐陽華甫看了他一樣,忽然拍了一下寬闊的額頭說:“有了!”
童劍飛和幾個年輕人都一臉茫然地看著那老哥倆,有了什么?
這些年輕人不知道,早在2006年,傅世年就主持研制了一臺RFQ加速器,歐陽華甫也是當時的主攻手。這臺設備在當時投資一千多萬,研制成功后,由于原來的項目出現了變故,此后一直閑置在高能物理研究所的庫房里,很多人都覺得可惜了,多年的研制做了無用功。而現在,這家伙終于可以派上用場了。
我在采訪傅世年先生時,他說到這事不禁微微一笑:“科研從來不會做無用功,但也要等待時機。我們把這個RFQ加速器拉過來后,直接恢復就能用了,性能還相當好,這不光是節省了一大筆經費,也為我們節省了寶貴的研制時間。”
這加速器系統不只是一臺RFQ加速器,還有前端系統——離子源,由歐陽華甫負責研制。他是站在中國散裂中子源最前端的人,現在又成了站在BNCT裝置最前端的人。此前,他研制的是負氫離子源,這是散裂中子源的源頭,這次研制的是ECR離子源,這是BNCT裝置的源頭,這種離子源利用電子回旋共振原理,在磁場和微波的協同作用下,可以將氣體原子或分子電離成等離子體。等離子體,又稱“物質的第四態”,指由電子、離子、原子和中性粒子組成的電離氣體,其主要特點是具有高度的導電性和響應電磁場的能力。你可以想象一下,這個“物質的第四態”就像一個神秘的魔法空間,那強大的磁場如同無形的圍欄,約束著激情四射的帶電粒子,而微波則像充滿能量的魔法波,持續為氣體注入能量,從而使其原子或分子的電子掙脫束縛,在BNCT裝置的源頭形成等離子體,這比其他離子源運行更加靈活、簡潔和高效。
這在我看來是極為枯燥的科學,但科學也充滿了形象思維。這里就形象地描述一下吧,在我們看不見的微觀世界——場和粒子的空間,有著各種奇妙的光芒、色彩和形態。歐陽華甫帶領研發團隊攻克了電子回旋共振的流強、電荷和發射度等一系列難關,僅用了不到兩年的時間就把ECR離子源研制出來了,這比我想象的要快多了,簡直像變魔法一般。接下來才是見證魔法的時候,當高能離子從ECR離子源中引出后,像是精準的“納米雕刻刀”,它可以按照人類的意愿,讓微波功率與磁場強度形成協同作用,將離子迅疾剝離后變成打靶用的質子,然后將質子束流加速,像子彈一樣擊中中子靶,將中子打出來引入治療端。
至此,加速器系統的使命就告一段落,接下來就是金屬靶、束流控制和治療端等一系列關鍵核心設備研發,這是整個RFQ-BNCT系統的后半部分,即BNCT,加速器只是它的原動力,這后半部分才是真正意義上的硼中子治療裝置,由梁天驕主持研制,而童劍飛則是主攻手,其后又擔任了BNCT運行負責人。
童劍飛剛剛擔任主攻任務時,血氣方剛又未經戰陣,難免有些掌控不了節奏,為了早日把這個裝置研制出來,他恨不得自己沖上去,像超熱中子一樣投入治療端。這個還真不能急于求成,越急節奏越亂,在梁天驕的指導下,他才慢慢冷靜下來了,而放慢節奏有時候就是快的前提。對于關鍵核心技術,關鍵在于如何把一個問題想明白,這個關鍵就是基本原理。從基本原理看,這種加速器BNCT裝置也可以說是一臺濃縮版的中國散裂中子源,包括粒子加速器、金屬靶、束流控制等一系列關鍵核心設備,此前,梁天驕在研制散裂中子源時已積累了豐富的經驗,童劍飛也參與了靶站關鍵設備的熱設計與優化,這個技術路線也是一脈相承的。但從應用場景看,這兩種裝置又有著質的不同。散裂中子源是輸入中子譜儀,面對的是需要探測的物質樣品材料,這需要用加速器產生的高能質子轟擊重金屬鎢靶產生中子,而BNCT的中子是輸入治療端,面對的是人體、是生命,這個加速器和中子能量要比散裂中子源裝置低得多,這個靶體和散裂中子源采用的重金屬鎢靶是不同的,在物理設計和研制上,每一個細節、每一個設計參數,他們都要設身處地從生命著想,甚至是全身心地去感受它、體驗它。
從選擇靶型開始,就是一道多項選擇題,中子靶有各種各樣的類型,這要反復論證和比選,還要用實驗來驗證。為了節省寶貴的經費,童劍飛和研發團隊采用蒙特卡羅仿真實驗,最終選擇采用高功率固體旋轉鋰靶。鋰是一種銀白色質軟金屬,又被譽為綠色能源金屬,在醫療領域,鋰有較為廣泛的應用場景,人和動物機體中也含有鋰元素,這對BNCT治療裝置是理想的選擇。但理想的選擇也有不理想的地方,由于鋰金屬的熔點低,在打靶的高功率下很容易熔化。為此,童劍飛和研發團隊經過多次實驗,采用復合材料作為靶片,實驗證明,這種材料既符合靶片的結構強度,又能快速冷卻。一個難題解決了,又一個問題冒出來,這個鋰靶到底做多大?若靶體過大,其內部空間尺度超出了中子最優約束范圍,這會使中子運動路徑變長,有的中子還未參與反應便突破靶體邊界逃逸了。而鋰靶產生的中子又特別珍貴,一萬個質子打過來,只能產生四個中子,若是讓中子白白逃逸了,那就無法滿足實驗和治療所需的中子通量。若是靶體太小了,單位熱量又過于集中,鋰材還是會熔化,這個靶體沒打幾下就報廢了。這就意味著,靶體太大太小或太厚太薄都不合適,你必須通過實驗找到最合適的那一個。
為了研制出一個鋰靶,童劍飛和研發團隊先后做了幾十個不同工藝的鋰靶。在研制鋰靶的同時,他們還研制了一個金屬鈹靶,鈹的硬度比同族金屬高,但產生的中子比鋰還低一個數量級,而且有劇毒,但這個鈹靶可用來測試加速器,還可與鋰靶進行對比實驗。這兩個靶的同時研制,可以探索雙重的經驗,但也要付出雙倍的心血。那些日子,童劍飛和幾個小伙伴幾乎每天都是在實驗中度過的,在仿真實驗中一個人同時就要使用幾臺電腦,每次實驗都要歷時三天。每拿出一個設計方案,童劍飛總是皺著眉頭想,這個方案是不是還可以做得更好?為了對靶體尺寸進行精準控制,他們只能精益求精,一點一點向理想的尺寸靠近。這個尺寸不是我們生活中的尺寸,必須精準到絲米級。整整花了兩年時間,他們才找到最適合的靶體和工藝,在2017年研制出“具有微小散熱通道的高功率中子產生靶”。這靶體看上去就像一把旋轉的圓形電風扇,還獲得了國家發明專利,童劍飛在專利論文中是第一作者,在專利證書上也是第一發明人。
就在這一年,國家發改委在(2017)第1號公告中正式將“硼中子俘獲治療系統及其靶向藥物”正式列入了“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃。從科研創新到國家戰略,這讓BNCT的研制進一步加速。有人說他們是在同時間賽跑,而他們覺得是在同生命賽跑,多少幾近絕望的生命正在等待拯救,這個設備早一天研制出來,就能多救活許多人。
隨著一個個令人頭皮發麻的難點逐一攻克,沒想到又冒出了一個更狠的。這又得從鋰的特性說起,這是一種非常活潑的輕金屬,在所有已知金屬中比重最輕,其金屬活動性是最強的,它能同稀有氣體以外的大多數非金屬及許多金屬發生反應,這是鋰的優異性能,但這優異性能往往又會轉化為應用的障礙,當活潑的鋰元素和同樣活潑的氧元素遭遇之后,瞬間就會發生氧化反應,這個鋰靶也報廢了。為了抗氧化,童劍飛和研發人員嘗試過各種現有的方式,但在自然環境下都無法阻斷氧化反應鏈,反而把大伙兒的思路給阻斷了,很多人都覺得這條路走不通。
當腦子陷入卡頓的狀態,那還真得開動腦筋,梁天驕說過一句話:“你覺得行不通的事,往往是你想不通。”這句話就像一把鑰匙,咔嚓一下,就打開了那卡頓的腦子,也打開了童劍飛的另一條思路,既然在自然環境下無法阻斷氧化反應鏈,那就采取物理隔離方式,把鋰靶密封起來,保持真空狀態,這樣就把氧化反應鏈直接阻斷了。這個思路又要進行物理設計和反復實驗,而后,一項新的發明又產生了,他們研制出了一種特殊的靶體結構,在裝入機器前,這一結構可以把鋰靶密封起來,安裝到位后,這種結構又可以自動開啟。
這個鋰靶就是BNCT的心臟,當質子轟擊鋰靶后,中子便在這個心臟中產生,向治療端提供充足的中子,如果將治療端比作一把手槍,中子就是其中的子彈,中子產額越高,越能有效縮短患者的治療時間,也能減輕患者的痛苦。那些剛打出來的中子還是快中子,有的快速往前沖,有的往兩側發散,這讓中子通量時密時疏,無法進行精準的靶向治療。而在治療過程中,必須采用超熱中子,中子束流的尺寸要合適,中子通量的強度要均勻,這就必須將快中子束流進行慢化,還要研制出中子束流整形器(BSA),對束流進行整形設計,進一步優化中子束流參數,然后才能引入用于治療的超熱中子能區,同時保證中子的方向性,這是BNCT研制的核心技術之一,也是進入治療端的最后一步。
這么說吧,童劍飛和治療端研發團隊就像給中子束流量身打造的“精密造型師”,先要采用特種材料為中子定制一條帶孔徑的導流軌,把跑偏的中子重新拉回正軌。這個導流軌還只是中子的硬件通道,這背后還有一個隱形推手,那就是電磁場,在場和粒子的空間可以把密集處的中子輕輕推勻,又可給稀疏處的中子及時補位。這兩種方式通過雙重發力,通過對中子的細微調節,最終形成密度均勻、步調一致的中子束流。為了找到最優解,童劍飛和研發團隊對屏蔽層和熱中子吸收層的厚度等參數進行優化設計,在兩種慢化材料間隔兩厘米的層狀堆疊構型,這是一種三明治結構。經檢測,這是一個相當成功的設計,中子源參數達到甚至優于國際原子能機構推薦的BNCT中子參數值。
這臺中國版的BNCT實驗裝置從設想開始,歷經七年研制,到2019年12月基本成型,進入安裝調試環節。在加速器與治療端的聯合調試中,首次產生中子束流。那束流是肉眼看不見的,但童劍飛分明感覺有一絲光亮在眼前閃過,那是加速器硼中子在中國發出的第一道光。但這道光還閃爍不定,其后又經過八個月調試,這一裝置才逐步實現穩定運行和功率的不斷提升,接下來就要迎來一場大考了。
那個日子童劍飛記得像高考一樣清楚,2020年8月13日,八位來自放射醫學、粒子加速器、中子物理與技術、硼藥等領域的院士及專家,一個個神情肅穆,依次走進實驗現場,擺在他們眼前的就是我國第一臺自主研發的加速器BNCT實驗裝置。童劍飛當時就像一位參加高考的考生,在此之前他像往常一樣對設備進行了一絲不茍的檢查,沒有發現任何問題,但他還是無法預料接下來將會發生的一切。每一位專家看得特別仔細,仿佛在針眼里尋找著什么秘密,童劍飛靜靜地站在一旁,慢慢調整著自己的呼吸,隨時準備回答專家的提問。經過八位專家嚴格評審,一致認為這臺BNCT實驗裝置的加速器、鋰靶、中子束流整形器都達到或優于設計標準,研發團隊通過整臺裝置的自主設計建造,掌握了全部關鍵核心技術。
這個評審結果出來后,童劍飛聽見了吞咽的聲音,那是他自己發出的聲音,感覺把一顆懸著的心吞進了肚子里。他悄悄望了陳和生院士一眼,看見那寬厚的臉上露出了欣慰的笑容。這位首席科學家又用一向低調的聲音說:“我個人認為,在加速器BNCT研究上,我們基本上跟國際上是同步的,從加速器技術來講,我們的更精致,更小巧。”
陳院士說的“我個人認為”,其實是評審專家一致公認的。作為首席科學家,他不僅是研制BNCT實驗裝置的領導者,也是親力親為的主要參與者,研發團隊每拿出一個設計方案,他都會下意識地撫摸著圖紙,就像在撫摸一個生命機體,他心里想著的是如何減輕患者在治療中的痛苦,又如何在最短的時間內達到最好的療效。
傅世年研究員從五十六歲開始研發BNCT實驗裝置,此時他的一頭黑發早已變成了稀疏的白發。在評審結束后,他下意識地摸了摸腦門,又提出當晚要做東,請研發團隊成員喝幾杯。這是一個內斂而又特別克制的人,他是滴酒不沾的,但那晚他破例給每個人都敬了一杯,一圈敬下來,他一個人就干了十杯,當場就喝醉了。這是他有生以來第一次喝醉,也是唯一一次,但他沒有說醉話,口齒還特別清楚:“我嘗到了,醉是一種怎樣的感覺。”
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節選,原載《北京文學》(精彩閱讀)2026年第2期


