武威碳离子医治体系同步加快器。中科院近代物理所供图
学物理的肖国青没想到，自己会走上一条治病救人的路。
10月10日，我国科学院发布音讯称，肖国青地点的中科院近代物理研讨所及其控股公司兰州科近泰基新技能有限责任公司研制的“碳离子医治体系”日前已获批第三类医疗器械产品注册。
这台设备于甘肃省武威肿瘤医院的医用重离子加快器，是国内首台由国家药品监督管理局同意注册的国产碳离子医治体系。它的上市，将为我国部分难治肿瘤患者带去生的期望。
“肿瘤杀手” ——布拉格峰
重离子是指元素周期表中比氦重的原子，失掉部分或悉数电子后构成的带电粒子。重离子束具有共同的物理和生物学特性，被以为是抱负的放疗用射线。
重离子射线具有共同的深度剂量散布，在穿越生物安排的进程中，重离子束堆积的剂量较小，剂量首要堆积在其射程的结尾，构成一个尖利的峰，科学上称这个峰为布拉格峰。
“依据这个特色，咱们就能够经过调理重离子的能量，让布拉格峰刚好落在肿瘤的方位，在保护正常安排和要害器官的一起，精准杀灭肿瘤细胞。”国产碳离子医治体系项目负责人、中科院近代物理所研讨员肖国青说。
惯例光子放疗打断的是肿瘤细胞的DNA单链，肿瘤细胞能够很快修正；而重离子首要是经过电离构成的高密度二次电子的电离作用导致DNA双键开裂来杀灭肿瘤细胞，生物学效应约比惯例放疗高3倍。此外，重离子对肿瘤细胞的杀伤不依赖于氧的存在，可用于医治一些供血缺乏的乏氧肿瘤。
“这意味着，重离子对肿瘤细胞的‘杀伤力’更大，医治周期更短。”甘肃省肿瘤医院副院长王小虎说， “它特别适合于不宜手术、对惯例射线不灵敏、惯例射线医治后复发的部分实体肿瘤。”
2014年宣布在《放射肿瘤学》（Radiation Oncology）杂志上的一篇论文指出，碳离子医治对多种肿瘤的5年部分操控率远高于惯例放疗。以有着“癌王”之称的胰腺癌为例，惯例手法的5年部分操控率仅有10~20%，但选用碳离子手法医治时，这一数字攀升至66~100%。
因为副作用小，疗程短、效果好等优势，重离子医治能够为部分难治肿瘤供给新的医治手法，也成为全球放疗范畴竞相追逐的前沿和热门。
医疗重器的“我国计划”
1975年，美国伯克利国家实验室使用其已有的科研加快器设备首先展开重离子医治肿瘤研讨。上世纪90年代，德国和日本相继展开重离子医治肿瘤技能和临床研讨，并逐渐推广使用。现在，国际上共有11台医用重离子加快器在运营，首要散布在亚洲和欧洲；有5台在制作。全球已累计医治肿瘤患者约3万人。
2008年，复旦大学隶属肿瘤医院引进了1台德国西门子公司的医用质子/重离子加快器商业设备，并于2015年5月投入使用，已累计医治肿瘤患者约2000人。现在，国外大型医疗企业正在我国推销医用重离子和质子加快器，企图抢占我国商场。
可是，进口设备造价昂扬，医治费居高不下，更重要的是，我国高端医疗器械商场简直全被国外企业独占，这样的现状，令我国科技界感到不安。
“我国处于经济转型的重要战略机遇期，科技服务国家战略需求和经济社会开展，推进科研效果转化为实际生产力，打造新产业是中科院义不容辞的使命。”中科院副院长张亚平说。
自1993年以来，中科院近代物理所经过先进加快器技能和核勘探技能的研制、重离子束医治相关生物学基础研讨以及与相关医疗机构协作进行的临床前期研讨堆集，培养了一支高水平的重离子医治技能人才队伍，把握了相关核心技能。
然后历经26年研制，国内首台具有自主知识产权的医用重离子加快器——“碳离子医治体系”总算面世。与国际上盛行的医治体系比较，中科院研制的碳离子医治体系选用了回旋注入与同步主加快相结合的技能道路、电荷剥离注入、紧凑型同步加快器、多医治形式和个性化医治室布局等共同规划，突破了国外产品的专利壁垒，提高了性价比、降低了运转保护本钱，完结了国产重离子医治设备零的突破。
基础研讨向医疗器械的跨过
“立异自身便是一个不确定的进程，也要承当必定的危险。”中科院院士詹文龙坦言，“近代物理所是做核物理的，要走光临床上去，不是一件容易事。”
如他所言，26年路漫且艰，苦乐参半。肖国青等人对制作大科学设备很熟悉，可这次他们要建的设备关乎人命，不是一般的科研设备，设备建完调出束流，并不能算使命完结，还需要依照医疗器械的要求进行检测、临床和审评批阅。碳离子医治体系是核技能在生命科学范畴中的使用与开展，触及核物理、加快器、生物、医学、印象学、电子学和人工智能等许多学科，为此科研人员花了很多时刻去学习医疗器械相关法规和规范，并贯彻实施，碳离子医治体系才得以获批上市。
张亚平以为，国产碳离子医治体系探究出了一条“基础研讨技能研制产品演示产业化使用”的全产业链自主立异之路。而此次获批医疗器械注册标志着我国有了自主品牌的重离子医治设备，使我国高端医疗器械配备国产化迈出了新的脚步。
2016年，中科院建立“科技效果搬运转化要点专项”（简称“弘光专项”）， 碳离子加快器及产业化作为首个项目取得立项赞助，打通了效果终究走出实验室的“最终一公里”。
“国产碳离子医治体系的获批上市，是大科学设备报答社会的模范，也是基础研讨促进科技开展的模范。”正如肖国青所说的那样，在高端医疗器械国产化的道路上，我国科学家还将持续前行。
