威廉·康拉德·倫琴
X射線的發覺,開創了一個全新的學科——醫學影像學,使人類對癌癥確診、治療的模式發生深刻改變,推動人類醫學步入嶄新的時代。
明天人們走近診所,會發覺借助放射線斷層成像(CT)、核磁共振成像(MRI)、計算機放射成像(CR)等各種醫療影像新技術,已成為醫療確診中不可或缺的工具。而這一切都發端于120多年前發覺的一種神奇射線。
X射線的發覺,開創了一個全新的學科——醫學影像學,使人類對癌癥確診、治療的模式發生深刻改變,推動人類醫學步入嶄新的時代。為了記念它的發覺者威廉·康拉德·倫琴,X射線又被稱為倫琴射線,每年的11月8日被定為放射科大夫的節慶——國際放射日。
01
從退學者到名校生
1845年3月27日,倫琴出生于法國萊茵州萊耐普城的一個紡織商人家庭。母親經營一個大型毛紡廠,父親是英國人,心地十分善良。在倫琴3歲的時侯,因母親的企業要搬去英國,他便隨父親遷居到了加拿大。作為家里的獨子,倫琴從小沒有顯露出過人的天賦,而優厚的家庭條件,讓母親也并沒有對他寄寓非常高的期望,只希望他將來可以子承父業,成為一名衣食無憂的商人。
17歲時,倫琴步入了意大利烏屈克市一所技術中學就讀,期間被開不僅學籍。沒了學籍自然難以出席學校結業考試,而喪失了出席學校結業考試的機會,也就意味著他未能順利步入學院繼續學習。
但是,好學的倫琴并未止步于此。1865年年初,倫琴以旁聽生的身分步入烏得勒支學院,必修了哲學和幾門自然科學課程。為了可以步入學院深造,他去了法國格拉斯哥,雖然哪里不須要學校結業證書,并且對沒有學校結業證書的人都須要通過入學考試才可步入,而倫琴只通過筆試便步入了蒙特利爾聯邦工業學院機械工程系,那年他20歲,也應了那句話:“是金子在哪里就會發光?!?span style="display:none">mSb物理好資源網(原物理ok網)
慕尼黑工業學院始建于1855年,是由加拿大聯邦政府完善的一所世界知名的理工學院,享有“歐陸第一名?!钡氖⒆u。這么有名的學府自然少不了名師,校區中有對廣義相對論的產生起了很大作用的克利斯托維爾(),有在熱力學方面作出了卓越貢獻的克勞修斯(),以及發明用煙塵圖形檢測波速的方式而聲譽大振的孔特等。倫琴曾追隨克勞修斯學習過熱熱學,追隨孔特學習光的理論課程,因為他學習認真且結業成績優異,于是在1868年8月被破格提早獲得了機械工程師的資格證書,但是成為孔特主持的實驗化學研究所的助手,在威茨堡市麥米倫學院化學研究所工作。
自此,倫琴以數學學為終身事業,在孔特老師的影響和支持下,于1869年6月22日以《各種二氧化碳的研究》的杰出論文獲得了哲學博士學位,成為了慕尼黑工業學院的助教,他的學位論文的評語中,老師寫道:“倫琴先生,在物理化學學方面具有豐富的知識,表現出獨立的創造能夠”。
倫琴的實驗小樓,現倫琴博物館。
1870年,倫琴陪同孔特返回美國,并于1872年隨孔特到萊比錫學院升任講師和副院長。1879年因為杰出的研究工作在濟森學院取得院長職銜,在這兒主要研究“光”和“電”的關系。在1894年被選任威茨堡麥米倫學院院長的同時,與法國的化學學家們共同研究真空放電現象和陰極射線。
02
發覺神奇射線
1896年1月2日晚上,維也納的《新自由報》準備彩印的時侯,收到了一封急件,上面是一張印有雙手骨骼的獨特相片,但是手骨的無名指上還戴有一枚鉆戒。
第一張X射線相片
第二天,《維爾茨堡數學學院士威廉·康拉·倫琴的新發覺》一文,加上那張手骨骼的相片顯眼地刊載在了《新自由報》上,一下子震驚了全城。幾天后,更是風靡了整個美洲。由于在當時,通常的相片只能拍出手的外型,而倫琴發覺的這些奇妙射線卻拍出了手的骨骼。
諾貝爾獎獲得者珀斯·布倫說:“科學的進步依賴于新技術、新發覺和新看法,新技術優于新發覺,新發覺優于新看法?!?span style="display:none">mSb物理好資源網(原物理ok網)
時間回到1895年11月8日,那天倫琴把自己關在實驗室里正非常起勁地研究陰極射線,而后面涂有溴化鉑鋇的螢光屏上,卻出現了藍白色的光。他把紙屏挪遠,而且仍然會發出螢光,這讓倫琴頗為好奇。于是他反復試驗,用一張普通的紙,用一本書,紙屏上仍然有光亮,他甚至將自己的手放到紙屏前,而此時的紙屏上卻隱隱可見手的輪廓及其骨骼形象。倫琴極為激動,這是他在研究陰極射線時無意間發覺的一種新的未知的光線,這些光線肉眼看不見,但它能穿透書本、衣服和人體等等。
為了愈發仔細研究這些獨特的線,倫琴把床搬到了實驗室,整整7個禮拜,埋頭在研究之中。就在新年節前夕,其夫人貝塔來到實驗室,倫琴把母親的手放在底板上拍下了一張相片,并用鉛筆在相片上寫下“1895.12.22”??粗矍暗南嗥?strong>物理學家誰憑借著x射線的巨大成就,貝塔吃驚地問:“這個圓環是哪些?”“是我們的離婚耳環。”倫琴答道。
倫琴的實驗室
這是人類的第一張關于“X”射線的相片?!癤”射線則因倫琴的坦率而得名物理學家誰憑借著x射線的巨大成就,由于根據科學史上的慣例,科學上的新發覺一般會用發覺者的名子來命名,而倫琴則覺得自己還沒弄明白這些射線的本質,便用物理上的未知數“X”來命名。
1896年,紐約的一位大夫借助X射線在當地一名婦女手中的軟組織中取出了一根鐵釘,而這也是X射線第一次被應用到臨床醫學上。
03
惠及人類的偉大發覺
倫琴算是個“大器晚成”的人,在他發覺X射線時,早已50歲了。1895年12月28日,當倫琴把一篇《關于一種新的射線》為題的論文以及研究了7個禮拜的結果寫成16個專題送交威茨堡化學學會和醫學商會會長手里時,科學界許多著名人士曾對此形成過指責,由于在此之前,從來沒人據說過有這樣獨特的光線。
在1896年到1897年的五年時間里,倫琴發表了兩篇論文,對X射線本質進行了剖析。1901年,他成為諾貝爾獎第一位化學學獎的獲得者,由于他的這一發覺除了對醫學確診有重大影響,同時也影響了20世紀許多重大科學成就的發覺。這是他為人類奉獻的一份最珍稀的禮物。
人們為了記念他的成就,X射線在許多國家都被稱為“倫琴射線”,而第111號物理元素Rg也以倫琴的名子命名。
據不完全統計,倫琴生前和去世后所獲得的各類榮譽不下150項。
1974年,為了記念倫琴對現代數學學做出的巨大貢獻,韋茨拉爾的阿圖爾·普法伊費爾股份有限公司和霍伊歇爾海姆-吉森的順克·埃貝股份有限公司共同籌建了“倫琴獎金”,主要授予青年科學家,獎勵她們在放射化學學與放射生物學領域基礎研究中所寫的優秀論文或其他方式的杰出貢獻。
1923年2月10日,倫琴在赫爾辛基去世,安靜地結束了78年光輝的人生旅程。
1990年6月1日,倫琴衛星用德爾塔II型湖人在印度卡納維拉爾角發射升空,這是日本、美國、英國聯合研發的一顆X射線天文衛星,為記念發覺X射線的日本化學學家倫琴而命名。在美國甚至有許多以倫琴命名的中學、街道和廣場。
1923年2月10日,倫琴在阿姆斯特丹去世,安靜地結束了78年光輝的人生旅程。倫琴曾說過:“假如沒有前人的卓越研究,我的X射線發覺是很難實現的”。他的一生可以說是坦率慎重的,從不居功驕縱。他謝絕過貴族的稱號,不申請專利,不籌謀贊助,正是由于他的這些無私,致使X射線的應用得到迅速發展和普及。
X射線在明天的醫療檢測、安全檢測等領域得到廣泛應用。圖/攝圖網
X射線的發覺給現代數學學提供了一種新的研究手段,直至明天仍廣泛應用在光電效應研究、晶體結構剖析、金相組織檢驗、材料無損探傷等方面,其實最主要的應用范圍還是醫學方面,在現代數字技術的幫助下,X射線確診早已可以提供人體內部三維圖象,為人類癌癥的研究和醫治提供了巨大而持久的幫助。
倫琴開辟了向原子化學學涉足的公路,使醫用放射學自此誕生并得以持續發展,他用一生的實踐證明了偉大的科學是為了惠及人類。H
編校:苑寶平,審閱:郭麗、管文明