南方财经记者程浩 东莞报道

近日，由中国散裂中子源核心技术转化的硼中子俘获治疗（BNCT）项目完成了一例复发鼻咽癌患者的BNCT全流程治疗，这标志着首台国产BNCT设备在东莞成功完成首例临床应用。而这背后是陈和生带领的散裂中子源团队将高能物理技术“下沉”到临床一线的梦想。

11月20日，广东省政府官方网站正式发布2024年度广东省科学技术奖的通报，中国散裂中子源一期工程总指挥、北京正负电子对撞机国家实验室主任、中国科学院院士、广东院士联合会会员陈和生荣获广东省科学技术奖突出贡献奖。 

推动“国之重器”落户广东

中国散裂中子源作为我国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源，被誉为是探索微观世界的“超级显微镜”。

陈和生‌是我国著名粒子物理学家，中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员，长期致力于高能实验物理研究，是我国培养的第一个博士后，是推动国家大科学装置——中国散裂中子源落户广东第一人，该项目的落户实现了华南地区国家大科学工程零的突破。

2000年，陈和生等十几位科学家向国家上书建设散裂中子源。在他的积极倡导下，2006年中国散裂中子源成功落户广东，2018年建成并通过国家验收，使中国成为世界上第四个拥有散裂中子源的国家。

步入中国散裂中子源的实验大厅，仿佛踏入一座微观世界的“超级实验室”，从故宫汉代竹简刻刀的材质溯源，到手机芯片的性能优化；从新能源电池的安全测试，到深海探测设备的耐高压材料研发，这里每年超5000小时的运行时间里，8000余名注册用户完成的2000多项实验。

陈和生院士介绍，当一束束比发丝细万倍的质子束流，在环形加速器中奔腾，每秒钟绕行两万多圈，将能量提升20倍后击中钨靶，瞬间迸发的海量中子如“幽灵”般穿透20厘米厚的铝合金、陶瓷或一些生物组织样品，在遇到材料中的原子时它们会“留下痕迹”，犹如做了一次细致的全面 “CT”，让隐藏在宏观材料里的微观秘密无所遁形。

“实际上，它既能帮助国家破解‘卡脖子’的尖端难题，也在各行各业具有应用价值。”陈和生提到，看似小众的实验，其实与大众的生活息息相关，例如，在航空发动机叶片、锂电池、高铁车轮、半导体材料、生物医药等领域都有应用，这些终端已成为解决国家“卡脖子”技术问题的核心力量。

陈和生院士举例介绍，从保障高铁安全的车轮服役性能研究、优化“奋斗者”号钛合金焊接工艺，到汽车锂电池性能研究——通过中子探针原位研究充放电过程，显著提高锂电池的性能。散裂中子源的身影遍布关键领域，成为支撑技术突破的“硬核”平台。

最初，中国散裂中子源一期仅有3台实验终端，为最大化其科研价值，广东及香港后续共投入10多亿元，新增8台实验终端，让这台“超级显微镜”的功能更加强大，每年开放机时逾5000小时，2000多项课题在此完成。

开启核医疗的“钥匙”

能否将高能物理技术应用到医疗领域，开启核医疗的钥匙？作为中国散裂中子源工程总指挥，陈和生院士敏锐地意识到中子束在癌症治疗领域的潜力，他在2016年率先提出了“科研大装置+医疗应用”的转化思路。

BNCT是利用中子与肿瘤内硼元素发生核反应产生的次级粒子来摧毁癌细胞的一种放射性疗法，是放射与药物结合的二元、靶向、细胞级治疗。

区别于常规的放疗射线和质子、重离子治疗，BNCT治疗精度来自于硼药的生物靶向性，因而对精准定位设备要求低。然而实施BNCT治疗需要两个前提，即开发出会被癌细胞大量摄取的硼化合物，研制出能稳定产生高流强中子束的中子源。

真正让BNCT技术迎来春天的，正是基于强流质子加速器的中子源技术的发展和新型靶向硼药的开发。如果将BNCT装置比喻成“手枪”，那么硼药就是其中的“子弹”。BNCT装置的中子产额越高，含硼药物在肿瘤里的聚集度越高，就越能有效缩短患者的治疗时间，从而减轻病患的痛苦。

BNCT研发的成功，离不开中国散裂中子源这部“国之重器。传统核反应堆中子源，虽稳定但体积庞大，难以普及。中国散裂中子源通过强流质子加速器技术，成功研制出高通量、小型化的中子源装置，解决了这一难题。

2020年8月，陈和生团队利用中国散裂中子源的射频四极加速器技术突破，中国科学院高能物理研究所在东莞成功建设了我国首台自主研发的硼中子俘获治疗实验装置，可用于癌症治疗研究。这为我国医用BNCT装置整机国产化和产业化奠定了技术基础，实现了BNCT技术的自立自强。

基于我国自主知识产权开发的RFQ-BNCT系统，集成了国产加速器、靶体与束流控制等关键技术，具备定位精准、剂量可控、操作可重复的优势。

近年来，南方医科大学第十附属医院（东莞市人民医院）联合中国科学院高能物理研究所东莞分部（中国散裂中子源）、国科中子医疗科技有限公司、海南普利制药股份有限公司成功推进国产BNCT设备的引入与临床实践，形成了“政府引导、科研支撑、产业协同、临床落地”的创新模式。

“不同于质子、重离子治疗需十几次到二三十次照射，BNCT仅需一次40分钟治疗即可完成。这项技术正在在国家药监局指导下，尽快完成临床试验并启动临床治疗，同时推进批量生产。”陈和生对于BNCT技术的未来充满期待，由于设备造价较低、技术相对简单，陈和生的目标是实现“普惠医疗”，让地市一级医院也能配备，造福更多肿瘤患者。

陈和生透露，目前散裂中子源的服务能力已难以满足科研需求，仅能承接1/3的用户需求。为进一步满足用户需求，国家已批准二期工程，该项目于去年1月动工。按计划，二期工程将在2029 年秋季完工，将新增一批中子谱仪和实验终端，建成以后中子谱仪数量将增加到20台，加速器打靶束流功率的设计指标将从100千瓦提高到500千瓦，不仅能够有效缩短实验时间，还能使实验分辨率更高，测量更小的样品、捕捉更快的运动过程。

“我们期待以大科学装置为载体，推动粤港澳大湾区更有效、密切、深入的科技合作。”陈和生希望能推动在中国散裂中子源附近建设另一台大科学装置——南方先进光源，形成粤港澳大湾区大科学装置集群，联动粤港澳三地人才优势，共同建好、用好“国之重器”。