何謂質子重離子
所謂質子、重離子（碳離子），通俗說即利用質子或重離子組成的射線作為治療媒介，聚焦能量作用於腫瘤組織，業內形象地稱此為「質子刀」、「重離子刀」。
目前，全球有質子、重離子中心46個，其中33個中心具備治療腫瘤的現代化設施。此前，該技術多應用於兒童以及難治的腦腫瘤、脊索瘤、骨肉瘤等；近十年來，技術逐步擴大至肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌、頭頸部腫瘤等常見腫瘤。
隨著上海市質子重離子醫院成功完成首例臨床試驗，為一名71歲的前列腺癌患者進行首次針對腫瘤病灶的「立體定向爆破」治療，標志著這家「十年磨一劍」的醫院正式步入臨床階段，並成為中國第一家、全球第三家擁有質子重離子放療技術的醫療機構。
過去20年，越來越多的發達國家正投入質子重離子腫瘤技術研發，並暗自較勁，各國均由政府主導、大學提供智庫，發起抗擊腫瘤的「國家戰略」。不過，在中國之前，依然僅有美國、日本、德國等少數發達國家擁有該技術。
研發成本高投入大
目前，腫瘤治療有三大手段：外科手術、化學治療、放射治療，90%的腫瘤患者接受過其中一種或多種。但這三大常規方法都有缺陷，會對患者自身正常組織和臟器產生損害。對待一項技術，腫瘤治療專家此前很少像現在這樣有如此統一的「共識」：質子重離子，不僅能顯著殺滅腫瘤，還最大限度減少毒副作用。
數據顯示，迄今全球共有12.5萬人接受過質子重離子治療，主要集中在美國、日本、德國。相對全球人口，這並非大病歷庫，開展國家也比較有限，這都源於一個原因：該尖端技術研發成本高、技術投入大，如果沒有政府作為支撐，很難推進。事實上，目前技術比較成熟的日本、美國走的均為「國家戰略」路徑。
以日本為例，1994年，全面啟動重離子醫用加速器治療中心，這是世界上第一個專用於腫瘤臨床治療的重離子醫學中心。該項目由日本國立放射研究所主導，醫學中心坐落於東京近郊千葉縣。這個耗資巨大的項目被譽為日本提出「抵抗癌症」國家戰略十年後的成果--日本在1983年提出「抵抗癌症」項目，彼時，癌症成為日本國民第一位死因，政府決定啟動一系列科研抵禦這一奪走諸多勞動力生命的慢性病。
此後，大學和大型企業相繼加入千葉重離子醫用加速器治療中心的研發隊伍，2002年，兵庫縣的兩家碳離子企業加盟；2010年，群馬大學加入。
美國懊悔曾暫停此項目
日本案例或許給許多國家提供發展質子重離子技術的參考，但事實上，日本並非這兩個尖端技術的最早實踐者，連日本科學家都承認「借鑒了美國經驗」。不過，這在美國科研人員聽來，十分酸楚--因為美國曾在上世紀90年代暫停重離子技術項目。在業內看來，美國當年的這個「急剎車」對該技術現在在各國的發展境遇依然有提示意義。
2010年，一個有關質子重離子技術應用的全球峰會在美國加州召開，美國科學家感慨，「質子重離子技術終於回到家鄉了」。
1936年12月24日，醫學上首例放射療法在加州伯克利實驗室進行。當時，粒子迴旋加速器的發明者恩斯特·勞倫斯（ErnestLawrence）認識到放射性核素在醫學上應用的可能，就勸說他的兄弟約翰·勞倫斯（JohnLawrence）加入位於伯克利的實驗室。1936年12月24日，約翰第一次將放射性同位素磷-32用於治療一位28歲的慢性白血病患者，這是首次對腫瘤病人採用放射療法。
此後，伯克利實驗室陸續開始放射療法的研究，尤其在二戰後，開始把目光投向碳離子射線，也就是後來的重離子。1954年，又開始質子研究。
拐點出現在1993年。根據《紐約時報》報道，在美國決定實質性放棄這個潛力十足的技術之後，1994年日本決定將這項宏大的技術應用於殺滅惡性腫瘤細胞。
勞倫斯伯克利國家實驗室（前身即伯克利實驗室），由後來獲得諾貝爾物理學獎的恩斯特·勞倫斯建立，隸屬於美國能源部，由加州大學負責具體運行。這是一個大型多學科研究中心，從20世紀70年代開始，利用重離子加速器開展臨床試驗，但在治療了大約400個腫瘤患者后，這個加速器在1993年2月關閉。
伯克利加速器建設主要用於高能量物理實驗，但後來美國能源部認為它有點過時了。美國國家癌症中心認為他們無法再獨自負擔每年高達1500萬-1800萬美元的加速器運行費用。
「太奢侈」，是當時重離子加速器項目被攻擊的主要緣由。
彼時，負責重離子治療項目的負責人、加州大學舊金山醫學中心腫瘤放射治療副主席約瑟夫·卡斯特羅博士稱，已發現重離子可以比X射線或伽馬射線等常規放射療法更有效地殺滅一些腫瘤細胞。
「從伯克利的試驗情況，我們感覺這項技術大有前景。」至今，諸如勞倫斯伯克利實驗室的資深物理學家、加速器的前運行經理何塞·阿隆索博士等人，均對1993年的暫停感覺懊悔。
真的有效，就值得投入
但是，如果說美國科學家對日本同行有一絲絲嫉妒，那麼，他們也對日本願意花那麼多錢深表佩服。
1994年，日本啟動重離子技術應用，那台重離子加速器耗資3億美元建設，如果每年按治療大約1000個病人計算，每年還需要投入5000萬美元的運行費。當年，這台設備佔地相當於兩個足球場那麼大，高峰運營階段需要2500萬瓦特的電量，相當於給8000戶家庭的供電量。而這個龐然大物的所有能量與開支都將被用於向病人的腫瘤發射不超過1分鐘的射線。通常治療15-18次。
在日本，爭論也沒有停歇過。有觀點認為，重離子醫學加速器擠壓了其他小項目、但同樣有潛力的科研項目。愛知腫瘤中心的正德福島博士更是公開表示，因為治療太貴了，這個技術不可能廣泛應用。
但該項目組織者依然堅持治療。「從生物學角度看，現階段，還需要比較重離子加速器與其他放射治療技術的效能。」日本國立放射研究所佐藤索加博士認為，如果重離子治療被證明非常成功，自然會鼓勵研發機構與私人企業開發更小的、更便宜的加速器，讓這個治療方法可以廣泛推廣。
「只要真的有效，就值得投入。」彼時，這一觀點依然佔據主流。只是在初期，考慮到加速器建設費用由政府出資，等於實際都是納稅人的「貢獻」，所以該治療或研發優先考慮日本國民、日本科學家。目前，如佐藤預言，加速器全新的群馬設備已經比早期費用降低1/3。
受日本影響，德國經多年積累在2009年啟動海德堡碳離子治療中心。「義大利、法國、奧地利、中國等後起之秀的質子或重離子項目都在建設中。」2010年，美國學界倍感危機。
事實上，就在美國癌症中心決定暫停伯克利重離子項目時，他們並沒有停止這個方向的探索--轉而支持另一個技術，質子。因質子更輕，這讓它們相對重離子更易被加速，建造加速器的費用也跟著降低，僅需約4000萬美元建設費。
此後，質子項目在加州羅瑪琳達大學醫學中心、波士頓的麻省總院運行。目前，美國科學家著急於如何把重離子項目重新全面引入美國，尤其在看到德國、中國的案例后，科研人員直言，「現在我們必須要追趕世界同道」。
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