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当高速离子在物体中跋涉中止时开释能量的布拉格峰被发现以来，人类一直在探求使用质子和重离子医治癌症的或许性。从1946年美国物理学家罗伯特·威尔逊初次提出用质子束医治肿瘤的想象，到1994年日本千叶建成世界上榜首个重离子治癌中心，一系列发展引发全球高度重视。
在这一范畴，我国毫不逊色，自主研制的重离子治癌设备已落户多个城市。这一国之重器不只展现了我国在重离子治癌范畴的抢先实力，更代表着癌症医治技能的巨大腾跃。重离子以其一起的优势，在癌症放射医治范畴别出心裁，被誉为当今最先进、最科学、最有用的疗法之一。
从零开端，研制设备
1988年，我国科学院近代物理研讨所（以下简称近代物理所）建成了我国榜首台大型重离子研讨设备——兰州重离子加速器（HIRFL），不只为我国中能重离子物理根底研讨供给了重要的试验条件，并且标志着我国回旋加速器技能进入世界先进队伍。1991年，兰州重离子加速器国家试验室建立。1992年，该设备取得国家科技进步奖一等奖。
正是使用该设备供给的多种不同品种和不同能量的重离子束流，科研人员完成了许多科学试验，取得了以新核素组成和研讨为代表的具有世界先进水平的重要作用，也为接下来的重离子治癌奠定了根底。
1993年11月的一天，北风吼叫，但在近代物理所会议室内，气氛却反常炽热，因为一场关于重离子大科学设备未来怎么使用的研讨会正在这儿举办。针对怎么使用大科学设备并激宣布它最大价值的问题，每位与会人员都提出了不同的观点。
此时，时任重离子束使用二室主任卫增泉站上了讲台。他的陈述标题是《生命科学研讨》，其间具体论述了他关于展开重离子治癌研讨的想象。
卫增泉的讲话犹如星星之火，瞬间点着了在场科研人员的热心。他们怀揣着开掘重离子生物学效应巨大潜力的愿望，纷繁提出了展开相关根底研讨的构思。
作为卫增泉的学生，近代物理所生物医学中心主任李强依然记住这项研讨开端带来的含义。“咱们之所以决计研制重离子治癌设备，是因为重离子在加速器的赋能下，就好像精准的手术刀，能够直击病灶，开释出巨大能量，将癌细胞一举消灭。”
重离子治癌设备不只能有用防止癌细胞残留和复发，并且对正常安排的毒副作用较小，能减轻放疗给患者带来的苦楚。因而，重离子治癌被称为世界前沿的放疗技能。
但是，应战与机会并存。因为相关世界标准缺失、国内研讨根底薄弱，近代物理所的科研人员面临着从零开端、追逐世界研讨脚步并完成国产化的艰巨使命。
“那时候，咱们尽管知道重离子治癌的巨大潜力，但作为一家科研单位研制大型医疗器械仍是头一遭。”近代物理所原所长、医用重离子加速器产业化项目负责人肖国青回想道。即使困难重重，但为了完成国产技能零的打破，全部科研人员都憋着一股劲儿，誓要啃下这块“硬骨头”。
1995年6月，重离子治癌技能研讨项目“核医学和放射医治中先进技能的根底研讨”当选国家攀爬计划B，得到了国家和当地的支撑与协作。相关部分为研讨供给了各种人体肿瘤标本，使近代物理所能够制作装备顶级仪器设备的试验室，全面展开放射生物学、医学物理试验研讨以及动物试验。
在前期探求中，一个中心问题是怎么依据肿瘤深度与巨细准确匹配所需求的能量。这就像一场精准的导弹冲击，既要保证能量深化肿瘤，又要防止损伤健康安排。
卫增泉带领科研团队首要探求了不同的肿瘤深度所需求的不同离子束能量。一起，为了处理离子束照耀形状须等同于肿瘤形状的问题，他们调整光阑、调制束流，创造出契合肿瘤形状的立体剂量球。由此，人为操控重离子束能量和束流形状的办法诞生了。
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