广东松山湖科学城，四百亩地下，一束质子正在以接近光速狂奔……
它本来的任务，是轰击重金属靶、产生中子，去探测微观世界的结构。谁承想，这个“庞然大物”——我国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源——有一天会“跨界”走进医院，成为救治肿瘤患者的利器。
从国之重器到治病救人，这项大科学装置推开了两扇“希望之门”。
将国之重器里的技术“平移”到病房
第一扇“门”，名为硼中子俘获治疗（BNCT）。
时间回到2025年8月。东莞市人民医院，一名饱受鼻咽肿瘤折磨的患者躺上治疗床。
短短几十分钟后，折磨他许久的面部剧痛、嘴唇麻木，竟明显缓解。
这场改变生命质量的治疗，并非直接使用散裂中子源装置，而是利用它的技术。
“我们很早就注意到BNCT这个新方向，并利用散裂中子源发展过程中积累的强流直线加速器靶技术，研发出了新装置。”散裂中子源科学中心主任王生说。
BNCT的核心原理是二元靶向治疗，即向患者注射靶向含硼药物，让药物富集于肿瘤细胞，再用中子照射，使中子与硼原子核碰撞发生核反应释放出阿尔法粒子，精准摧毁肿瘤。
其中，中子是关键。传统上依赖反应堆获取中子，但反应堆很难“走入”医院。而散裂中子源团队手里，恰好有一台长达240米的强流直线加速器。
他们要做的，不是从零开始，而是把已经成熟的技术“压缩、适配、落地”在一个紧凑型的小装置上，产生高通量中子——这对技术团队来说，专业正“对口”。
2025年3月21日，BNCT设备顺利通过国家三类医疗器械注册检验。众多复发性、局部转移的头颈部肿瘤患者，迎来新的治疗希望。
第一扇门，就这样被“平移”到了病房。
“大海捞针”提取关键医用同位素
但技术团队想得更远，他们要推开第二扇更“重”的门。
锕-225、镭-223等医用阿尔法同位素，在半衰期内能直接放出阿尔法粒子杀伤肿瘤细胞，被称为“生物制导核弹”。长期以来，这些同位素的制备获取在国际上都是难题，光靠原有的散裂中子源装置，显然不够。
如何把这项技术进一步转化出更强大的成果？团队面临两道坎。
第一道坎：怎么让质子“走岔路”？
这次，质子成为关键。负责提供质子束的加速器是散裂中子源的基础，分为直线形和环形。在散裂中子源中，负氢束流先被注入直线加速器，经过剥离膜失去电子成为质子后，进入环形加速器进一步加速。
阿尔法同位素的获取路径是，用高能强流直线加速器运行时额外剥离的高功率质子束流，辐照叠层金属钍靶。也就是说，要在质子进入环形加速器之前，额外开辟一条“岔路”，引出质子束流。
这条“岔路”极难走。被剥离电子后带正电的质子，与原始带负电的负氢束流，间隔只有20毫秒，分离这两种束流难度极高。
反复讨论中，一个灵感浮现出来：能不能让原先固定不动的剥离膜“动”起来？
经过不断尝试，想法变成了设计——旋转剥离膜。将剥离膜附在有孔洞的旋转片上，需要获取阿尔法同位素时，让负氢粒子束流碰到剥离膜，成为质子束流自动分离；进行常规作业时，则让束流穿过旋转片上的孔洞，进入环形加速器。
以一个“闸门”控制两种束流的走向——就这样，技术转化中的第一道坎被跨了过去。
第二道坎：怎么实现“大海捞针”？
钍靶被质子击打后，会释放大量粒子，形成复杂的粒子“汤”。
而目标只聚焦于三种关键医用阿尔法同位素——锕-225、镭-223、铅-212/铋-212，且纯度要求极高。
“我们去取一种同位素的时候，它的质量大概只占百万分之一甚至更少。”王生打了个比方，“就像大海捞针，而我们希望捞完这根‘针’，别的‘针’也能捞出来，即三种同位素同时分离。”
结合自身在分离工艺上的经验，两年时间内，团队自主开发出联合分离纯化工艺，在国际上首次单批次毫居里级同时提取锕-225、镭-223、铅-212/铋-212医用阿尔法同位素，提取物放射性核纯度达99%以上，满足放药研发标准。
至此，“闯关”还未结束，接下来是实现量产。
“预计量产以后，同位素本身的价格会大幅降低，让它能被用得上、用得起、用得好。”对此，王生满怀期待。
从地下四百亩的加速器到肿瘤患者的治疗床，从基础研究的国之重器到普惠可及的医药产品——这场跨界，第一扇门已经打开，第二扇门正在推开……
显然，王生那句“让它能被用得上、用得起、用得好”，才是这一国之重器“跨界”之旅最重的分量！
（光明日报记者 崔兴毅 光明日报通讯员 张嘉静）
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