■本報記者 丁佳
近日,，安徽阜陽一名老人參加單位體檢時，胸透檢查顯示正常,。然而一個月后,，老人卻突然被確診為肺癌晚期，數(shù)日內(nèi)即不治身亡,。
長期以來,，苦于技術(shù)上的局限，廣大病患和醫(yī)務(wù)工作者一直無法從根本上擺脫這種面對肺癌“后知后覺”的窘境,。日前,，在國家重大科研儀器設(shè)備研制專項的支持下，一種在患病早期便能對臟器病變進行可視化研究的新儀器研制成功,，在“照亮”肺部的同時,，讓患者重新找回了生的希望。
可怕的“黑盒子”
中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所（以下簡稱武漢物數(shù)所）研究員,、磁共振應(yīng)用研究部副主任周欣深知肺癌診斷難的緣由,。
“目前，胸透,、CT和PET都可以用于肺部成像,，但這些技術(shù)的放射性對人體有一定傷害。另一方面,，它們也不能提供肺部氣—氣交換和氣—血交換的功能信息,，難以全面衡量肺部的健康狀態(tài)?！?
更重要的是,，癌癥的發(fā)生和發(fā)展通常是先發(fā)生功能病變,，然后才演化成結(jié)構(gòu)病變。這也是當醫(yī)生發(fā)現(xiàn)患者肺部結(jié)構(gòu)變化時,，肺癌往往已經(jīng)發(fā)展到中晚期的原因,。換句話說，只有當病人長出腫瘤之后,，透視設(shè)備才能發(fā)現(xiàn),。
傳統(tǒng)的磁共振技術(shù)只能檢測出液體、固體的信號,，而氣體由于密度太低,，不能被儀器檢測出來。周欣坦言：“目前,，還沒有一種能使肺部氣體交換功能可視化的成像設(shè)備,，這極大阻礙了對肺部重大疾病進行早期深入研究?！?
這讓他暗下決心,，要鍛造出一把打開這個人體“黑盒子”的鑰匙。
一口“仙氣”點亮肺部
一只大鼠在麻醉后被放入一臺呼吸機中,。隨后科研人員將一種氣體通入呼吸機,，大鼠吸了幾口這種氣體后，神奇的事情發(fā)生了：其肺部的磁共振影像清晰地顯示在電腦屏幕上,。
這幅圖片正是國內(nèi)首張小動物活體肺部磁共振影像,。那么大鼠所吸入的“仙氣”究竟是什么呢？
“我們用的氣體是氙氣,，它是惰性氣體的一種,，對人體無害，經(jīng)超極化后帶有高靈敏的磁共振信號,，可以被人或動物自然且安全地吸入,，從而能夠‘點亮肺部’?！敝苄勒f,，“這樣我們不僅能獲得肺部的結(jié)構(gòu)信息，還能實現(xiàn)肺部氣體交換功能的可視化,，從而開展人體肺部重大疾病的診斷前研究,。”
武漢物數(shù)所是世界上最早從事氣體增強磁共振研究的機構(gòu)之一,，有著近30年的研究積累與研發(fā)經(jīng)驗,。周欣所領(lǐng)銜的團隊更是目前國內(nèi)唯一一個開展超極化氣體肺部磁共振成像研究的團隊，他們已成功研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代超極化氣體裝置,。
而周欣等人的“秘籍”便是利用激光技術(shù)增強電子自旋信號,，然后將電子信號轉(zhuǎn)移并增強惰性氣體的磁共振信號,，進而對肺部氣體進行成像。
“我們下一步的計劃,，是要再用一年左右的時間獲得人體肺部的影像,，大約4年之后開始進行臨床實驗?！敝苄栏嬖V《中國科學(xué)報》記者,。
一項技術(shù)和五個諾獎
其實，除了點亮肺部外,，磁共振技術(shù)在其他領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用,，而中科院的科研人員為搶占技術(shù)高地，也在這些方面下足了苦功,。
磁共振方法與應(yīng)用在歷史上曾5次斬獲諾貝爾獎,，也因此成為科技發(fā)達國家的必爭之地。以磁共振波譜儀為例,，目前它已成為生命科學(xué),、材料、公共安全等領(lǐng)域不可或缺的科學(xué)儀器,，全球每年相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)值高達數(shù)百億美元?！斑@種儀器目前市場主要被德國和美國的兩家公司所壟斷,。”中科院武漢物數(shù)所研究員劉朝陽說,。
在國內(nèi),，雖然縣級以上的醫(yī)院基本都已經(jīng)配有磁共振儀器，但遺憾的是,，這些儀器絕大多數(shù)要依賴進口,。“不光是醫(yī)療,，我們從事科研工作的,，由于只能用現(xiàn)有的進口儀器作研究，因此也無法滿足創(chuàng)新的需求,?！蔽錆h物數(shù)所所長劉買利說。
為滿足國家需求,，突破技術(shù)瓶頸,，劉朝陽等人在科技部與中科院的支持下，在研究所相關(guān)工作長期積累的基礎(chǔ)上,，歷時多年研究攻關(guān),，終于將高磁場磁共振波譜儀打上了“designed & made in China”（中國設(shè)計制造）的標簽,。目前，該儀器已開始產(chǎn)業(yè)化,，累計生產(chǎn)近30臺,，近三年直接經(jīng)濟效益近1億元。
在中科開物技術(shù)有限公司的廠房里,，公司財務(wù)總監(jiān)盧放說,，公司“已經(jīng)有點忙不過來了”?！皝碚椅覀兊挠脩艉芏?，有高校、制藥企業(yè),、質(zhì)檢部門等等,。”她告訴《中國科學(xué)報》記者,，中科開物生產(chǎn)的磁共振儀器價格僅有國外的一半,，售后服務(wù)也質(zhì)優(yōu)價廉。
劉朝陽說：“我們希望通過自主研發(fā),，一方面把儀器成本降下來,，另一方面也讓更多中國人用上這些產(chǎn)品，最終提高科研和產(chǎn)業(yè)水平,?！?
