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探秘蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室:原子核質(zhì)量中國(guó)說(shuō)了算
關(guān)鍵字: 蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室有效治療癌癥治癌防癌辦法原子核質(zhì)量重離子治療癌癥癌癥治愈率國(guó)際原子質(zhì)量評(píng)估法國(guó)核譜質(zhì)譜中心江澤民書(shū)法作品重離子治療癌癥
如今,國(guó)家累積投資重離子加速器逾10億元。重離子加速器每年還需1.1億元的費(fèi)用運(yùn)行和維護(hù)更新。也就是說(shuō),重離子加速器每開(kāi)機(jī)1小時(shí),就要花2萬(wàn)多元。
記者探訪(fǎng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部(資料圖)
這一耗時(shí)長(zhǎng)、投入大的大科學(xué)裝置,對(duì)老百姓而言意義何在?
“一提起重離子加速器,蘭州人第一反應(yīng)是治療癌癥。對(duì)肺癌、肝癌乃至醫(yī)學(xué)界最頭疼的黑色素瘤,重離子治療的局部控制率在80%以上?!闭f(shuō)到成果落地,肖國(guó)青直起了身子,“我們有深層和淺層治療兩個(gè)臨床治療試驗(yàn)研究終端,與醫(yī)院合作利用重離子進(jìn)行了臨床治療試驗(yàn)前期研究?!?
2006年11月,中科院近物所的重離子治療裝置迎來(lái)首個(gè)病例,對(duì)癌癥患者皮下深度約為1.5厘米的腫瘤進(jìn)行試驗(yàn)治療,10天的療程后,腫瘤已縮小近一半。
“雖然重離子也是一種射線(xiàn),但與當(dāng)前醫(yī)院里的X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)相比,對(duì)人體副作用小,患者的生存質(zhì)量也更高?!毙?guó)青解釋說(shuō),重離子只需用1/3的X射線(xiàn)照射時(shí)間就可殺死癌細(xì)胞。通過(guò)對(duì)患者進(jìn)行CT、核磁共振等定位,再制訂周密的治療計(jì)劃,重離子束深層治癌要治療10到12次,每次幾分鐘到十幾分鐘,遠(yuǎn)低于放化療的一個(gè)多月。
重離子治癌的最大優(yōu)勢(shì)來(lái)源于倒轉(zhuǎn)的深度劑量分布。常規(guī)射線(xiàn)會(huì)隨著深度增加呈現(xiàn)指數(shù)衰減的形式,而重離子束進(jìn)入身體后能量損失小,僅在最終停下的位置才會(huì)釋放大部分能量,形成尖銳的劑量峰“布拉格峰”。
“常規(guī)射線(xiàn)呈現(xiàn)拋物線(xiàn)狀,隨著射程增大能量會(huì)遞減,到達(dá)病灶時(shí)劑量已降低,且在殺死、殺傷癌細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)誤傷正常細(xì)胞?!笨吹接浾哂行┎唤猓簜ビ帜贸鲭娔X及時(shí)科普,“重離子束抵達(dá)病灶前能量一直處于低谷,聚集的能量在射程的末端,抵達(dá)病灶時(shí),分清‘?dāng)澄摇摹┘讖棥瘯?huì)精準(zhǔn)地痛擊腫瘤,而且對(duì)周?chē)=M織和敏感器官的副作用小得多?!?/strong>
當(dāng)前,我國(guó)每年新發(fā)癌癥病例約320萬(wàn),因癌癥死亡約250萬(wàn)。重離子加速器每年可運(yùn)行230天,約為5500個(gè)小時(shí),每臺(tái)每年可治療1000至2000多個(gè)病人。面對(duì)龐大基數(shù)的新發(fā)癌癥患者,肖國(guó)青認(rèn)為“再增加100臺(tái)也不夠用?!?
“蘭州重離子治癌設(shè)備,在造價(jià)上與國(guó)外相比優(yōu)勢(shì)明顯。德國(guó)產(chǎn)的重離子治癌設(shè)備報(bào)價(jià)在15億元左右,而中國(guó)造的設(shè)備只需約6億元。”肖國(guó)青透露,甘肅武威的重離子腫瘤治療中心正在安裝調(diào)試,爭(zhēng)取年內(nèi)投入運(yùn)行,預(yù)計(jì)一位患者治療費(fèi)用在20萬(wàn)元以?xún)?nèi)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備(資料圖)
重離子加速器能讓“綠草變紅花”
除去重離子治療腫瘤的基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),蘭州重離子加速器還建成了單粒子效應(yīng)地面模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為衛(wèi)星和飛船上的航天半導(dǎo)體器件抗輻射性能及其加固提供了關(guān)鍵的測(cè)試平臺(tái),為航天器的安全運(yùn)行提供重要的技術(shù)保證;通過(guò)重離子輻照技術(shù),還研制成功多種新型材料……
讓近物所人更為自豪的是,在廣袤的大西北,利用重離子誘變技術(shù)培育出春小麥、甜高粱、當(dāng)歸、瓜果、花卉等作物的優(yōu)良新品種,以及微生物新菌種和新藥。
綠草變紅花,在人們印象中是童話(huà)般的美好。重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在生物領(lǐng)域的研究,卻讓其從夢(mèng)想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
2011年8月,中科院近物所科研人員利用蘭州重離子加速器提供的碳離子束,對(duì)白花紫露草進(jìn)行了誘變育種,再三篩選后培育出穩(wěn)定的白花紫露草色素突變體——“冬花夏葉”,從而實(shí)現(xiàn)了“綠草變紅花”。
“‘新品種’白花紫露草,具有莖桿紫色、葉片會(huì)變?yōu)榉奂t色等特點(diǎn),粉色斑點(diǎn)顏色的深淺與面積大小,還會(huì)隨溫度發(fā)生變化?!毙?guó)青說(shuō),其性狀穩(wěn)定、觀賞價(jià)值也明顯提高,經(jīng)科技成果鑒定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
花卉在經(jīng)受重離子輻照誘變時(shí)會(huì)為生活添彩,對(duì)農(nóng)作物的安全性會(huì)產(chǎn)生影響嗎?肖國(guó)青坦言,輻射誘變育種不引入外來(lái)基因,當(dāng)輻照劑量處于安全范疇時(shí),不會(huì)引起毒理學(xué)的危害,公眾無(wú)需擔(dān)憂(yōu)。
“我們和張掖市農(nóng)科院合作選育出9個(gè)春小麥穩(wěn)定突變新品系及‘隴輻2號(hào)’小麥新品種,已成為河西走廊的主栽品種,取得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益近8億元?!毙?guó)青稱(chēng),培育的早熟甜高粱新品種,形成飼料、保健酒和酒精、糖和酵母的產(chǎn)業(yè)鏈。而對(duì)玉米、馬鈴薯、新疆棉花等作物的輻照,獲得相應(yīng)的有益突變株系,目前正在選育新品系。
- 責(zé)任編輯:徐書(shū)婷
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