我的父亲是个放射科医师。伦琴（1845-1923）是我小时候从他的口中知道的第一位科学家的名字。小时候的我怎么也想不明白怎么会存在X光这种能穿透物体，而我们肉眼又看不见的神奇力量。这比我坐在大学的课堂里学习X射线的原理，或在实验室里搭建成像的实验系统，早了许多年。伦琴被尊为诊断影像学之父。他的最重要的贡献即X射线的发现，并由此开启了医学成像的时代，这对于人类的贡献无法衡量。马上又要到11月伦琴发现X射线的纪念日了，偶成此文，以志纪念。

  “我看到了自己的死亡！”据说陷入恐惧的安娜·柏莎（Anna Bertha）当时这样叫喊出来。

    1895年12月5日，德国巴伐利亚州历史悠久的维尔茨堡大学（Julius-Maximilians-Universität Würzburg）物理系主任、教授威廉·伦琴（Wilhelm Röntgen）的妻子安娜看到了丈夫给她的一只手拍摄的特殊“照片”。黑白两色照片上的图像分明是一只手的骨架的阴影，她在这只手的无名指上，还看到了自己的戒指。

伦琴为夫人拍摄的第一张X光照片

   1895年，伦琴教授正在研究真空管的阴极射线。X射线的发现缘于他试图重复的另一个德国物理学家Philipp Von Lenard的实验。Lenard也是物理学界响当当的人物，他正是凭借对于阴极射线的巨大贡献而获得了1905年的诺贝尔物理学奖。伦琴在当年的11月初的实验里，偶然发现了阴极射线在涂上亚铂氰化钡（barium platinocyanide）的纸板上产生了荧光效应。他好奇另外一种管壁更厚的真空管是否也会有这种现象，于是在11月8日的晚间决定继续他有趣的实验。也就是在这一次试验中，他发现距离他的管子几英尺意外的亚铂氰化钡再次出现了荧光。他怀疑也许是一种新的射线导致了这种现象，但是由于他对于这种可能存在的射线的性质一无所知，所以就也用数学上表示未知量的符号x来命名这种射线。11月8日是个周五，勤奋的伦琴教授像许多科学家一样，周末照常工作，重复了他的实验并且做了初步的笔记。好奇心往往会使科学家进入一种亢奋的工作状态，伦琴也不例外。接下来的几个周，伦琴夜以继日的工作，吃住都在实验室，针对这种新的射线进行了一系列的测试。也许被科学发现的幸福充满头脑的伦琴也想和自己的妻子分享这一喜悦，于是他用自己发现的射线给妻子的手拍下了那张著名的、后来在无数的教科书和博物馆里出现的那张照片。

   伦琴是个十分勤奋的人，工作速度之快令人乍舌。他的第一篇描述这种新射线的学术论文《关于一种新的射线（"On A New Kind Of Rays" (Über eine neue Art von Strahlen)）》在12月即投递了出去。1895年到1897年，伦琴共发表了三篇重要的论文介绍他的发现。

   伦琴因为对于x线的研究获得了巨大的声誉。1901年就被授予了诺贝尔物理学奖。但是和居里夫人一样，这个性格耿直的德国人不愿意为他的发现申请专利，而是希望他的成果可以被人类共享，而使全人类受益，还把诺贝尔奖金也捐献给了维尔茨堡大学。但是这位著名的学者晚年生活非常穷困。他本来已经接受了美国哥伦比亚大学的教职，并打算移民美国，甚至连船票都买好了，却因为第一次世界大战的爆发而影响了行程，最终穷困地在德国巴伐利亚州南部的维尔海姆（Weilheim in Oberbayern）结束了自己的一生，终年78岁。伦琴死于肠癌（carcinoma）。于是人们很容易联想他的病是否和接触放射性物质的工作有关，不过由于他只花了不久的时间在X线方面的工作上面，而且他还用金属铅进行防护，因此这种可能性不大。

   今天，人们把X射线的发现作为医学成像（Medical imaging）技术的开端，也把伦琴尊为诊断影像学之父。和中文类似，在许多语言里，X射线还被称为伦琴射线。伦琴的发现发表之后很短的时间里，这种成像技术就被世界各地广泛地应用于医学成像。比如美国的麻省总医院（Massachusetts GeneralHospital）在1896年就已经开始使用x光成像。在中国的苏州，美国教会创办的博习医院（Soochow Hospital）也早在一年之后的1897年就引进了x光机，算是中国有据可查的最早在临床上使用X光的医院。

   伦琴的妻子的手掌照片，与今天我们在医院“拍X光片”所使用的是同一个原理。X线穿过人体之后，部分能量在人体内产生衰减，余下的部分投射到显影底片上，就形成了一个体内三维结构在底片平面上的二维投影。这个投影上所显现的对比度，就是由人体组织对X光的吸收系数决定的。

   伦琴的妻子看到的不是她的死亡，而是让更多人生存下去的希望；安娜不知道，她惊慌中说的那句话，开始了人类历史上一个新的时代，医学成像技术的是时代。所谓成像技术，就是对人的肉眼不可见的结构或者信息产生图像（image）的过程，也就是可视化（visualization）的过程。这里的信息不只是结构的，也包括我们感兴趣的各种生物体的其他的物理、化学性质，或者指标的空间分布。成像是个“反问题”，人们探测某种能量，比如声、光、电、或者热与生物体产生相互作用之后残留的信息，用他们返回去“猜想”那些看不到的结构和信息。而能看到我们的肉眼看不到的信息，这对于人类来说意义重大——有了充当我们的眼睛的这些工具，使许多本来看不见、摸不着、不可能的基础研究和医学实践都成为可能。至今，所有主要的成像方法领域都有科学家获得过诺贝尔奖，可见这些技术对于人类的重要性。而2014年的化学奖再度授予以一种产生了巨大影响的成像方法——超分辨率光学显微镜的发现者。而同时，还有无数科学工作者在实验室里探索着更先进的，能为人类提供不同信息的、新的成像方法，这其中也包括我自己。

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