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[转载]王平:今生与X射线最美的邂逅——伦琴(上)

已有 472 次阅读 2023-3-4 17:32 |个人分类:医学史话|系统分类:科普集锦|文章来源:转载

01 19世纪末的伟大发现

在医学发展的漫长进程中,历史告诉我们,每一次真理道路上的突破和飞跃都来自某一个重要的发现或创造,这样的事例可以举出许多。比如巴斯德开辟了全新的微生物领域,人类在战胜诸多疾病的道路上就此有了明确的方向;又如弗莱明发现了青霉素,使得人类具有了战胜感染性疾病的强大武器。

威廉•康拉德•伦琴(Wilhelm Conrad Rontgen)发现X射线,就是这样一个令人振奋、划时代的重大事件,使人类自古以来穿透物体看到内部结构的幻想变成了现实。作为一个重大的科学突破,它当之无愧地引领了19世纪末物理学的发展方向,宣告了现代物理学时代的到来,开创了医学影像技术的先河,使现代医学向前迈出了一大步,发生了革命性的变革,无论是战争还是和平时期,无数生命因此得到了挽救。

从事物理学研究的人都知道,在伦琴那个时代,物理学已经有了快速发展,如牛顿力学、热力学、分子运动论、电磁学、光学等都已经建立了比较完善的理论,在应用上也取得了较大的成就。为此,当时的物理学家们普遍认为,物理学的发展已经到了一个尽头,想要取得突破性进展,可能不是短期内的事情。

然而,当伦琴发现X射线后,沉睡中的物理学世界再次被唤醒,物理学家们又一次狂热地活动了起来。顺着伦琴指引的方向,物理学家们惊喜地看到了一个更为广阔的世界,由此拉开了现代物理学革命的序幕。

02 造福人类的X射线

伦琴发现的这种被称为X射线的物质,是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的一种粒子流,属于波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波,约在0.01-100埃之间,拥有强大的穿透能力,具有物理学、化学、生物学等方面的特有性质。

X射线的发现和电子的发现、放射性物质的发现被并称为“十九世纪末物理学的三大发现”,这些新发现猛烈地抨击了原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。

相比于其他科学发现,X射线带给人类的好处更是巨大,它被广泛应用于医学、工业、分子生物学甚至天体物理学等诸多领域。单就医学领域而言,从发现X射线到今天的一百多年来,它的应用在人体疾病的诊断与治疗上发挥了极其重要的作用,利用X射线原理而发明的X线机、CR、DR、CT、DSA等设备,当前在医学界所发挥的巨大作用是无可替代的,已经成为现代医学不可或缺的重要组成部分。

X射线的发现和在医学上的广泛应用,不仅又一次提升了全世界的医疗诊治技术,而且为许多高科技领域的创新与发展打开了通道。比如,受伦琴的影响,1896年贝克勒尔在发光材料的试验中偶然发现了一种新射线的穿透性。就这样,伦琴的发现间接地影响了放射性物质的发现。因为该发现,贝克勒尔和居里夫妇于1903年被共同授予诺贝尔物理学奖。

03 时代的巨人

一个时代有没有具有空前影响力的大师,要看这个时代有没有诞生改变人类科学历史、影响人类生活、促进文明发展的独领风骚者,这样的巨人将被历史记住,在史册上留下他们的名字。

毫无疑问,X射线的发现者伦琴就是这样一个大师级的人物。他的一生都在做着物理学实验,在科学攻关的征途上,他战斗到了生命的最后一息。他为人类科学技术的进步做出了巨大贡献,对现代医学、对人类健康的贡献更是不可估量。

对于伟人,我们总是顶礼膜拜。他们在艰难拼搏中创造辉煌的传奇人生,他们的非凡业绩所折射出的时代光辉,他们不屈不饶的科学精神和心系人类的高尚品格,无不令我们高山仰止。

其实,伦琴这位杰出的物理学家,也是一个食人间烟火的普通人,只不过他比常人多了更加执着的追求。他自己动手制作仪器,巧妙地安排实验,专心致志地做试验,集中注意力去观察实验中的物理现象,及时总结经验教训。

他勤奋刻苦的精神和谦虚谨慎的态度,他不谋私利的品格和无私奉献的德行,给人以深刻印象。他把自己个人的理想与人类的命运紧密地联系在一起,对他来说科学研究就是他的生命,人类福祉就是他的理想。

凭着勇于攀登、敢于超越的进取意识,凭着科学求实、严肃认真的工作作风,他发现了X射线。凭着对全人类的热爱,他拒绝出卖自己的发现,而要让它惠及全世界所有的人。虽然已经取得了巨大的成就,可他依然不肯停止前行的步伐。

一个多世纪已经悄悄地过去了,多少细雨轻烟都化作了无痕,唯有他的发现,还有他的精神,成为了融入我们血液中的永恒。

04 生命如花的季节

1845年3月27日,正值春暖花开的时节,伦琴于下午4时太阳还未降落的时候,出生于德国西部莱茵河北岸一个名叫伦内普的小镇上的一所木结构屋子的二层楼房间里。

这个沐浴着下午的阳光出生的孩子,一出生就有一头浓密的金发,脸蛋圆圆的,生下时那一声本能的啼哭特别响亮,各个方面与别的小男孩都没有什么两样。

这是一个和大多数人家一样的普通家庭,在小镇上开了一家经营呢绒的商店,过着简朴平和的生活。伦琴是家中的独子,生下他的时候,父亲已经44岁了,因此将这个晚到的儿子喜欢得像捧着一个宝贝似的。

这个普通家庭的孩子,日后竟然会成为一名杰出的天才,而且是探索物理学领域的天才,成为首届诺贝尔奖的获得者,这在当时一点也看不出来。

作为一个小作坊主,伦琴的父亲非常勤劳,为了小店的生意整日不辞辛劳地忙碌着。母亲是一个心地善良的荷兰人,一颗心全都放在了家庭和这个宝贝儿子身上。

由于母亲是荷兰人,因此伦琴的童年大部分是在荷兰度过的。普通的家庭背景,孕育了伦琴朴实善良的个性。他的心灵异常纯真,有着愉快的童年,喜欢在附近的山林里玩耍,跑得累了就躺在草地上,伸展四肢,出神地仰望长天,幻想自己有一支神笔,将天空涂抹得更加色彩斑斓。

有风,把片片花瓣吹起,若蝶飞舞,无声无息。他看得出了神,忘记了时间,忘记了回家。他是一个好奇心很强的孩子,对一些有趣的事情有着一探究竟的执着,渴望能够揭开神奇大自然的奥秘,坚信只要付出就会有收获。

到了上学的年龄,父亲将伦琴送进了荷兰阿珀尔多恩一所私立学校。天性好奇的伦琴哪里能够静下心来规规矩矩地读书,总是忍不住把自己的小玩具拿出来玩。他的动手能力特别强,喜欢将玩具拆了装,装了又拆,享受其中无尽的乐趣。只要下课铃声一响,他就箭一般地冲出教室,不是在操场上疯了似的跑,就是和同学一起玩捉迷藏的游戏。

时间就像沙漏,很快就悄悄地溜走了。不经意间,伦琴就要小学毕业了。伦琴的老师有一次遇到了伦琴的父亲,一脸认真地对他说:“您的儿子虽然成绩不是很突出,但是他很聪明,手也很巧,许多东西看一眼就能做出来,今后一定会有大出息的。”

老师的话令伦琴的父亲特别高兴,他为自己有一个得到老师好评的儿子而骄傲。

细数着日子一天天过去,很快,伦琴已经是一个16岁的英俊少年了。在母亲的安排下,他离开了父母和生活了十多年的阿珀尔多恩,来到荷兰中部的历史名城乌得勒支,进入乌得勒支技术学校成为一名技校生。在这里,这个聪明的中学生在制作各种各样的器械上表现出了浓厚兴趣,并且多有成果,展现出非凡的动手能力。

在这个生命如花的季节里,他用勤奋写就了花季的主题。这一季,他青春勃发,心事萌生,理想发芽;这一季,他步态轻盈,阳光灿烂,满身欣喜。

05 追逐梦想的年轻人

20岁时,伦琴带着理想与朝气进入瑞士苏黎世综合技术学院,成为机械工程专业的一名大学生。

苏黎世综合技术学院的校舍,就屹立在半山坡上,从这里向南望去,便是美丽的月牙形的苏黎世湖。阳光下面,苏黎世湖的一泓碧水闪着粼粼波光,近处的葡萄园和远处起伏的山峦倒映其中,展现出一幅五光十色的绚丽画面。

美丽的苏黎世,真是一个韵味天然、山清水秀的好地方,被春风秋月的情怀滋养,又被风花雪月的故事填满。伦琴一来到这儿,立即就爱上了这个地方,仿佛自己进入了理想的天堂。

开学后,青春年少的伦琴背着鼓鼓囊囊的书包,嘴里哼着小曲儿,穿过绿树成荫的宁静校园,走进宽敞明亮的教室,坐在了书桌前。此刻,他的心情别提有多好了。他特别珍惜这个来之不易的上学机会,决心以最好的成绩回报父母对自己的培养。

伦琴在苏黎世综合技术学院机械工程专业学习的三年中非常刻苦,把所有的精力都放在了学习上。他埋头攻读数学、物理学、机械制图、机械工艺、工程、水文学、热力学、冶金学等专业课程,这些枯燥的课程在他的眼里,都变得生动有趣。当教室里吵吵嚷嚷的时候,他总是静静地坐在座位上,看自己喜爱的专业书籍,似乎忘掉了周围的一切。

作为欧洲名都的一所名校,教他的老师中有不少人是机械工程方面的著名学者,有着丰厚的专业知识和很高的学术地位。他十分珍惜这样的机会,上课时听得认真,夜里总是复习得很晚。为了进一步丰富自己的人文知识,他还选修了历史、艺术、文学等课程,阅读了许多历史书籍和文学作品。这些人文知识,教会了他怎样去做人、做事、做学问。

当夜色柔柔地拥抱着繁星,星光点点闪烁在苍穹时,伦琴还在灯光下苦读。事实上,就是在周末,他也很少出去玩耍。他的刻苦精神令老师们深为感动,大家毫无保留地指点他,希望能够把他培养成为一名有用的拔尖人才。

1868年8月6日,他以优异的成绩大学毕业,成了一名机械工程师。他兴奋地站在学校门口的半山坡上,眺望远处的尤吐里山和克利堡山,看一朵朵白云飘过翠绿的峰顶,只觉得远山多娇,近水有情,心中充满了美好的憧憬。

青春期的年轻人总是爱追梦,伦琴也不例外。遥想灿烂的明天,他的心中燃烧起一团熊熊的烈火。他要用这团青春的火焰,点燃自己所有的期待和梦想,所有的快乐和希望,谱写出华彩的乐章。

如歌的青春,就像一条流淌着悦耳音符的河流,带着理想和希冀,对远方充满了向往。

资料来源:医学的历史与文化微信号,2022-12-22 05:38 南京



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