國家科研重器 助拓高端醫療技術 提供重大應用研究平台 打造國際級重離子科研中心
國家重大科技基礎設施建設項目─強流重離子加速器裝置(HIAF)昨日在廣東惠州通過工藝驗收,宣告建成。這是目前全球規模最大、指標領先的全離子加速器。借助這台大灣區科研重器,我國科學家可望在應用研究方面大顯身手。HIAF能推動重離子治癌與新型醫用同位素藥物的研發,助力高端醫療技術發展,普惠海內外患者。
展望未來,HIAF此一大科學裝置的建成,將為核科學前沿和重離子重大應用提供國際領先的研究平台,顯著提升我國重離子科學與技術領域的創新能力,打造具有國際影響力的重離子科學研究中心。
【大公報訊】綜合央視網、南方+、人民日報報道:重離子指的是元素周期表中比氦原子質量更重的原子失去部分或全部電子後形成的帶電粒子,如碳、鐵、氖、鋰離子等。在醫學領域,重離子治療技術已在多個國家進入腫瘤臨床治療。
「定點爆破」 更好保護正常組織
重離子既有質量,又有速度,還帶電荷,它的生物學效應(RBE)是光子和質子的2-3倍,線性能量傳輸密度(LET)也相對更高。因此,受重離子照射的癌細胞DNA雙鏈斷裂的概率達60%-70%,使得癌細胞幾乎無法自我修復,從而大幅降低了患者腫瘤復發率。由於「布拉格峰效應」使得重離子束在進入人體時能量釋放很低,到達腫瘤處才突然能量暴增,集中釋放「火力」,故等同做到「定點爆破」,從而更好地保護正常組織。
從1993年起,中國科學院近代物理所開啟重離子治癌的技術攻關。經過30多年努力,科研人員已研發出醫用重離子加速器治療裝置,使我國成為第四個擁有自主研發重離子治療系統和臨床應用能力的國家。近10年來,我國上海、武威、蘭州、杭州、莆田等城市也陸續建立了重離子中心並投入臨床運行。
重離子放療適用於惡性腫瘤
2025年4月20日,福建醫科大學附屬協和醫院媽祖院區(下稱「協和媽祖院區」)重離子醫學中心正式啟用。福建醫科大學附屬協和醫院副院長、放療科主任醫師徐本華介紹,和其他常用的放療射線相比,重離子安全性更高,療效更優,周期更短,患者治療體驗更為舒適。理論上,該技術可用於大部分實體惡性腫瘤,包括頭頸部腫瘤、胸腹部腫瘤、盆腔腫瘤以及骨和軟組織腫瘤等,對於常規射線不敏感以及常規射線治療復發的實體瘤優勢更加顯著。「重離子放療作為局部治療手段,對於中早期患者而言治療性價比最高。」徐本華說。
專家指出,礙於現行技術,現有治療裝置如同一個龐然大物,佔地面積巨大,建造成本高昂,治療費用不菲,救治患者的數量也有限,技術革新勢在必行。建設普惠型重離子加速器治療裝置的迫切性越來越高,其佔地面積更小,運行更高效,可望惠及更多患者。
HIAF這台「國之重器」創造多項世界第一:它是全球首台超導直線加速器、快循環同步加速器和儲存環組合的重離子研究裝置,可加速元素周期表中從氫到鈾全部離子種類,脈衝束流強度刷新國際紀錄。全裝置共實現9項核心技術指標突破,3項關鍵技術為國際首創。
HIAF能把各類離子加速到極高速度,用來轟擊原子核,能模擬太空輻射、極端聚變環境,有助推動重離子治癌與新型醫用同位素藥物的研發,打造高端醫療技術,為人類健康點亮生命之光。