“研发让老百姓用得上、用得起的医疗设施，是大家科研的意义所在。”6日，全国政协委员、中国科学院近代物理研究所副所长杨建成同意媒体记者采访时说，现在第二代医用重离子加速器示范项目已经开始建设。

杨建成和同事们研发出国际领先水平的医用重离子加速器。那是名副其实的大国重器。说它大，是由于设施本身足够大，其核心部件同步加速器周长约56米，占地面积达6亩多；说它重，重在科技含金量足——医用重离子加速器借助重离子的特质，可以达成对癌细胞的“定点精准爆破”，是国际上公认的先进治疗办法之一。现在，全球范围内只有日本和德国可以生产这种设施。

“大家的第一代装置已经在武威、杭州、武汉、南京、莆田等地推广应用。首台武威示范装置已经累计治疗了1100余名癌症病人。”杨建成说。

科研职员并没止步于此。第一代商品解决了从无到有些问题，达到了国际先进水平。第二代商品，科研职员将目光瞄准了降本增效。

杨建成透露，第二代医用重离子加速器通过革新动力学策略将同步加速器周长缩减至35米，同时达成了单束线单治疗室向单束线多治疗室的跨越。

科普拓展：什么是重离子加速器，对什么范围有用？

现代科学进步非常大多数都依靠于基础研究的进步，重离子加速器，在世界科技进步史上就饰演了一个极其要紧的角色。

从建造过程到实验终端，重离子加速器能带领一大量学科进步，派生不少全新技术。这一“科学重器”不只被应用在航天范围，在材料物理、生物农业、医疗等范围也是大放异彩，有着新原理、新技术、新办法、新工艺“革新摇篮”的美誉。

01 为中国航天元器件云筑网

2022年7月23日，国内初次发射火星探测器“天问一号”。“天问一号”的轨道飞行器和火星巡视车搭载的科学载荷，要在太空成功“存活”并困难，非常可能受离子辐射而出现翻转失去控制、数据和图像没办法传输等状况。因此在升空前，它们的元器件都需要在单粒子效应地面模拟实验平台进行离子测试。要建设这一平台，需要借助一种科学重器——重离子加速器。

中国科学院近代物理研究所研究员肖国青在采访中表示，太空中存在很多高能离子，假如这类离子打到芯片上和敏锐的元器件上，就会导致航天器的失去控制、失灵和报废，因此在航天器发射上天前，重离子加速器可帮助测试其元件的靠谱性。

依托兰州重离子加速器大科学装置，科研职员建造了具备国际一流技术标准单粒子效应地面模拟装置，更好地为中国航天元器件云筑网，保护航天器的在轨安全，防止了高能宇宙射线对上天的卫星及其所携带的电子设施和宇航员健康的伤害。

02 可精准治疗癌症

科技的初心是造福人类。重离子加速器治癌也亮出了成绩单，可以为肿瘤病人进行碳离子放疗的重离子治疗肿瘤专用装置（即医用重离子加速器/碳离子治疗系统）。

与常规放疗射线相比，重离子在人体中的剂量损失集中于射程末端，在剂量随射程分布曲线末端形成高剂量的布拉格峰。通过调节入射离子的能量和方向，可使布拉格峰精准轰击肿瘤靶区，精度达毫米量级，而对沿途和周围健康组织的损伤最小。

研究表明重离子穿透正常组织打到肿瘤上，可以导致癌细胞DNA的双键断裂，导致癌细胞死亡，特别合适治疗某些肿瘤和不适合手术的肿瘤病人，其安全性和有效性也比常规放疗要高。

03 可对农作物辐照诱变育种

在培育新植物方面，重离子也有着突出有哪些用途。重离子加速器产生的辐射，可以大大加大种子突变率，且突变的范围很大，可以产生更多高产、抗病虫害、耐高寒种子。

早在2014年的时候，中科院近代物理所就已经开始借助重离子加速器辐照诱变育种，引种选育甜高粱品种，帮助贫困区域进步养殖业。

肖国青介绍，重离子辐照诱变育种就是把种子的细胞打个半死，通过控制重离子的辐照剂量来完成，导致种子里部分细胞的DNA的双键断裂，通过错修复可以得到新的突变体。接着，科学家再借助突变体来培育出很多的新产品种，“相对于其他办法来讲，重离子辐照诱变育种的周期短，数年内即可培育出新的品种。”

综合来源：科技日报、新华网等

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