文明的代价——原子深处的箭镞

　　对于500年前的人来说，从生到死之间，甚至从上辈到下辈之间，世界的面貌几乎是凝固不动的。人类文明的猛然加速和沧桑巨变，起源于现代科学的诞生和发展。当物理、化学、生物等多领域捷报频传，新的技术和发明层出不穷，科学便日益渗透到了衣食住行的细微末节。显而易见，如果离开现代科学，今天的社会连一天也不能运转。然而我们应该知道，在人类仰仗科学的恩惠时，也曾因误用和滥用科学而受到惩罚，在我们尝尽现代文明的甜头时，也曾因幼稚和颟顸而吃过自讨的苦头。

　　X光的另类故事

　　1895年11月8日下午，德国维尔茨堡大学物理学院院长伦琴来到实验室，继续测试不同真空管中阴极射线的发光效应。他用黑纸裹住克鲁克斯管防止可见光和紫外线干扰，当启动升压自感线圈时，突然发现1米开外的工作台上有荧光闪烁，那是一张为后面实验准备的氰亚铂酸钡纸板。伦琴反复启闭电源，纸板上的荧光随之明灭。就在不经意间，现代科学史邂逅了一个伟大瞬间，具有划时代意义的X射线宣告发现了。

　　医生从此无须动用手术刀，便能观察活体内部的结构和运动，为医学影像开创了新天地；1912年，德国物理学家劳厄发现晶体中X射线的衍射，次年英国科学家布拉格父子对这一现象进行了定量描述，使得X射线成为研究晶体结构的“探针”，DNA双螺旋的发现就是它的功勋；1949年，X射线天文学开始兴起，此后多个X射线卫星相继发射，钱德拉X射线轨道望远镜在太空遨游多年，成为研究脉冲星、超新星和黑洞的“瞭望台”……回望百年，人类科学发展的征途上，到处都有X射线的不朽丰碑。

　　然而，在德国汉堡圣乔治医院花园里，却静静伫立着另外一座X射线的纪念碑（题图），它是德国伦琴射线学会1936年4月4日建成揭幕的，为的是缅怀和哀悼世界最早的X射线事业献身者。石碑上按字母顺序，铭刻着15个国家160位科学家、医生、护士和技师的名字，此后又不断增补到350人。每个名字的背后，都有一段独特而悲壮的故事。

　　圣乔治医院放射科是德国最有影响的X射线研究和临床应用中心。它的创始人勋伯格作为德国第一位X射线专家，不仅拍摄出最完美的X射线片，还创建了期刊《X射线新进展》，撰写了X射线的教科书，发起成立德国伦琴学会并担任主席。1904年美国圣路易斯世博会上，勋伯格设计制作的德国X射线技术展览曾获得大奖。但早年的X射线先驱并不知道，这种波长在紫外线和伽马射线之间的电离辐射虽无色无嗅无感觉，却对人体组织有致命的预后伤害，因而几乎毫不设防。1908年，勋伯格的双手患了皮肤癌，尽管截掉了右手中指和左臂膀，但“壮士断腕”并没有除掉“毒蛇”。1921年6月4日，勋伯格在汉堡去世，终年56岁，成为早期德国医学界最重要的“X射线烈士”。

　　吉赛尔是德国最负盛誉的X射线摄影师，曾和好友沃克霍夫共同创办世界上第一所牙科医院。他的许多经典X射线片收进了口腔放射学教科书。吉赛尔因过度承受辐射而罹患癌症，1927年溘然病逝；英国医生爱德华兹1896年1月率先用X射线指导手术，1900年布尔战争期间便对伤员进行X射线探测，并第一个拍摄了人类脊柱X射线照片，而他但却因放射性损伤而在1908年被截去了左臂；伦琴故乡北威州的伦琴博物馆里，有件不同寻常的展品，那是博物馆创始人、早期放射专家克劳斯被截下来的手，也是留给子孙后代的特殊警示。

　　当《维也纳新闻》1896年1月5日首次报道伦琴的发现后，大西洋电缆立即把这一消息传到大洋彼岸，北美大陆为之喧腾。享誉世界的发明家爱迪生闻风而动，用锲而不舍的试错法对1800种化学物质进行实验，终于发现钨酸钙是最好的荧光材料，成像的明亮和清晰都远远超过氰亚铂酸钡。他制作的方锥形X射线观察仪成了业内的标准器械。当年操作的习惯是，把手放到X射线管和荧光屏之间，当看见手骨清晰显现时，就表明机器完成预热可以工作了。爱迪生逐渐开始感到左眼失焦和肠胃不适。他最得力的助手达利因长期暴露在X射线照射中，1900年出现手部、脸部伤害，1902年因癌变导致右手4个指头和整个左手截肢，此后又截掉两只胳臂，最终在1904年10月去世，年仅39岁，成为美国第一位X射线捐躯者。爱迪生受到巨大的打击和震撼，决定彻底放弃对X射线的一切研究。他心有余悸地说：“别跟我谈X射线，我怕它”，并直到临终都拒绝X射线检查。倘若爱迪生没有这次急流勇退，他绝不可能“全须全尾”活到84岁。

　　永远无法列出一个完整名单，记下那些在X射线下前仆后继的人。美国整形外科学会主席威格尔率先在手术中使用X射线，被赞誉为“最巧的手用最好的机器做最棒的活”。然而他的手却在1904年被截肢，1906年癌症扩散夺去了他的生命；费城医院伦琴实验室主任卡萨比安最早将X射线用于临床外科，1900年根据亲自诊治的数千病例出版了X射线专著，1907年写成教科书《伦琴射线和电疗法》，但不久便癌症发作而截除手指，1910年去世；麻省总医院的多德和莫里森是一对“情同兄弟，谊兼师友”的X射线专家，他们先后毕业于佛蒙特大学医学院，早在1896年便为北美多家医院安装最早的X射线设备，并首创用造影剂拍摄食道和胃部的X射线片。两人经历了相同的命运，从截肢时都希望留下一根指头来按X射线设备开关，到最后都死于癌症扩散，多德终年47岁，莫里森58岁；X射线不仅用于诊断疾病，同时也用于放射治疗。1896年，芝加哥大学哈内曼医学院学生格鲁伯安装了美国第一台X射线治疗仪，格鲁伯毕生研究X射线疗法，发表论文90多篇，1929年左手截肢后，又接连经受90多次手术磨难，最后死于癌症扩散。有报道说，1920年伦琴学会举行晚宴时，多数人对端上来的烤鸡无福消受，因为他们的断指残手、缺膀少臂根本用不了刀叉。

　　我们还应该记住一位名叫弗雷丝曼的奇女子。1896年，她靠自学成才从文秘人员变为X射线摄影师，并在加州开办起美国西部第一家X射线事务所，凭着劳苦人的勤勉和女儿家的细心，弗雷丝曼很快跻身于世界最好的X射线专家行列。美西战争中大量伤兵从菲律宾运回，弗雷丝曼在他们身上准确找到弹头和弹片，美国最高军医长官亲自登门视察和致谢。1905年1月，弗雷丝曼的手臂因癌变而截肢，同年8月与世长辞。

　　回首X射线技术的拓荒年代，可以说人类最勇敢的先遣队遭受重创，几乎全军覆没。美国第11届伦琴协会主席布朗于1936年6月出版一本书《美国献身于伦琴射线的科学烈士》，深情撰写了28位X射线殉难者的传记，但却遗漏了自己。1950年，布朗也因X射线辐射引发的癌症去世。

　　1925年，第一届国际放射学大会在伦敦召开，首次提出X射线的防护问题。1928年斯德哥尔摩召开的第二届大会上成立了防护委员会，并制定出最早的X射线操作规范。随着防护措施的日趋严格和X射线设备的迅速改进，医疗中的X射线灾难终于成为历史。

　　其实最早的X射线设备主要用于商业和娱乐目的。当第一缕X射线洒向公众，只熟悉“如影随形”的人类在特殊的光线下看到自己透视的影子，这种新鲜和震撼是莫可名状的。欧美众多X射线照相馆一哄而上，人们不满足于“只有皮相没有骨相”，新郎新娘拍一张X射线结婚照成为时尚，达官贵人更利用权势率先领受X射线的辐射。德皇威廉二世、沙皇尼古拉伉俪、葡萄牙皇后阿米莉亚，都在第一时间留下了X射线“御照”。前面提到的伦琴和威格尔等人都是X射线立体艺术照的爱好者。夜总会上经常有荧光材料幽幽闪亮，大厅里到处沐浴着X射线。居奇射利的商人制作出X射线防护内衣，因为传言“登徒子”们戴上X射线眼镜便能窥破女士的服装。1896年2月19日，美国新泽西立法禁止在剧院使用“X射线眼镜”。同年5月，在纽约举行的全国电器博览会上，爱迪生展出了4台便携式X射线设备，成百人排起长队，只为了一睹自己的骨头。刚刚诞生的电影也不放过X射线的热门题材，制作出五花八门的荒诞作品。X射线就在人类乍见初识、盲人瞎马的情况下，便全面进入了公共生活和大众文化，这是科学史上罕见的特例。

　　真正在市场上形成规模和气候的X射线日用设施，要数几乎每家鞋店都“标配”的试鞋荧光镜了。这是个1米多高的机柜，下面安着X射线发射管，把鞋的轮廓和买鞋者的脚骨投射到顶部荧光屏上。人们可分别从3个孔中同时观察和讨论，从中选出最合适的鞋。这对儿童特别有吸引力。直到1946年，在科学家和公众的质疑下，美国国家标准局才制定试鞋器X射线剂量规定。1957年，宾夕法尼亚州率先立法禁用试鞋器。1970年之后，试鞋器才最后消亡。整整一代人的双脚成了无辜的X射线“箭靶”。

　　镭的半世风波

　　镭的发现是科学史上又一件影响深远的大事。居里夫妇历经4年的艰苦努力，用重结晶法从7吨沥青铀矿中去粗取精，终于在1898年提炼出0.1克氯化镭，1910年首次用电解法得到纯净的金属镭。这种银白色天然放射性元素的原子量为226，能放出α、β、γ三种射线并衰变为氡。镭的放射强度比铀强100万倍。

　　1909年卢瑟福通过盖革-马士登实验，用镭作为α射线源轰击金箔，推翻了汤姆逊的“均匀原子模型”，为现代核物理奠定了基础。费米对各种元素的“轮番轰炸”，哈恩和梅特纳发现铀原子的裂变，都是使用镭和铍混合而成的中子源。在现代科学进程中，镭确实是厥功甚伟的。

　　但镭辐射对人体的伤害却迟迟未得到认识。居里夫人对“美丽的镭”一往情深，她在怀念丈夫皮埃尔的文章中写道：“我们的乐趣之一是夜间来到实验室。看到四处都是柔和的辉光，勾勒出盛着我们产品的瓶子的轮廓。这的确是美妙的景观，常常出现新的变幻。发光的试管像是隐现的圣诞树彩灯。”这种富有诗意的环境其实充满了杀机，来自原子深处的“箭镞”严重伤害了居里夫人的健康，1934年7月4日，居里夫人死于再生障碍性贫血。居里夫人的接班人—大女儿伊雷娜·约里奥-居里1956年3月17日死于白血病。而从事写作的小女儿艾芙·居里则活到103岁，可见家族的遗传基因并无缺陷。

　　镭的危险不仅在于体外的辐射，它坐在元素周期表IIA族末排，化学性质和前三排的钙极为相似，于是便在人体的代谢中对钙“鹊巢鸠占”并积累沉淀在骨骼中。这些“特洛伊木马”不停放出射线，打断细胞中DNA分子的化学键，损害骨髓的正常功能。

　　在法国国家图书馆，居里夫妇留下的书籍和笔记本被小心保存在铅皮内衬的盒子里，借阅的人不仅要穿上防护服，而且必须签署辐射伤害的免责声明。居里夫人生前经常把钋盐、镭盐放在口袋里和抽屉里，尽管这些遗物已有百年历史，但镭226的半衰期是1600年。难怪在居里博物馆中，我们看到的居里夫妇办公室家具也都是复制的“赝品”了。

　　公众的好奇、商家的吹嘘和媒体的炒作曾经掀起了倾城倾国的“镭狂热”。当年市场上几乎一切东西都争先恐后和镭挂钩，以示新潮和“科学”。镭奶油、镭面包、镭香烟、镭巧克力、镭化妆品、镭牙膏、镭肥皂、镭鞋油、镭清洁剂、镭保暖服、镭加热器……各类“高科技”日用品“不择地而出”；随着放射治疗癌症取得成功，镭在医学领域更全面开花，镭止疼片、镭消炎粉、镭眼药水、镭痤疮膏、镭避孕栓，镭剂静脉注射治疗高血压……无论内服外用，只要添加镭就成了万应灵丹。镭的风行为巫医骗子创造了大显身手的空前机遇。

　　居住在新泽西的哈佛大学辍学生贝利不失时机地申请了“镭水”专利，声称“镭水”能“治愈所有活死人”，还能刺激内分泌实现返老还童。

　　匹兹堡的吉拉德钢铁公司总裁拜尔斯是富甲一方的社会名流，也是公众瞩目的体育明星，曾夺取1906年美国业余高尔夫大赛冠军并获得飞碟射击奖牌。1927年拜尔斯摔伤手臂，医生推荐他使用“镭水”治疗。拜尔斯对这种“液体阳光”深信不疑，每天按时服用3瓶，两年内总共吞下了1400瓶。导致各种病症发作：下颌坏死、牙齿脱落、头痛难耐、颅骨出现空洞，1932年3月在纽约医院去世，终年51岁，装殓在铅皮内衬的棺木中。媒体对此做了大幅报道，通栏标题是“镭水疗效很好，直到下巴烂掉”。拜尔斯的死为居高不下的“镭狂热”投下一剂退烧药，并促进了美国食品药品监督管理局（FDA）对放射药物生产和销售的规范管理。

　　在当年约20万种“姓镭”的商品家族中，“夜光”是一个重要谱系。当荧光材料的分子吸收了镭射线的能量后变为激发态，回到基态时释放出可见的冷光。镭的这一功能催生了夜光表、夜光仪表盘乃至夜光门牌、门铃按钮、坐席号码、鱼饵浮标、拖鞋钮扣、儿童玩具等。当乌克兰移民索科霍基发现一种荧光材料新配方后曾踌躇满志地说：“室内照明完全用镭，墙壁和天花板的涂料发出月亮的光辉，这一天必将到来。”索科霍基果然足捷于人，1914年在纽瓦克创建了美国第一家镭荧光材料公司，1917年迁到新泽西州奥林奇，后来改名为美国镭业公司，成为军方夜光表、飞机舰艇荧光仪表盘的主要供应商。但这家公司最大的名气，却来自一桩破天荒的“镭女孩”诉讼案。

　　这里的雇员大多是不足20岁的少女。用水和胶把含镭的硫化锌荧光剂调和均匀，再用驼毛笔小心涂在表盘的数字和指针上，每人每天大约完成250个表盘。这是一份高雅体面而薪酬不菲的工作，姑娘们却丝毫不知道已经自蹈险境。镭的辐射无处不在，虽然α和β射线在空气中行之不远，但整个车间里γ射线满天飞，通风不良又使氡气久积不散。最致命的环节是，每涂完几块表盘，驼毛笔就会分叉变形，姑娘们需按照监工的教导，用嘴唇和舌头舔润笔尖来保持锋锐，相当于一天几百次“镭从口入”。女孩子的调皮和对男友的逗趣，让她们经常把荧光剂涂在指甲、嘴唇、牙齿和脸上，化妆出吓人的“光辉形象”。镭就这样通过多种途径，最终在她们的骨骼中“安营扎寨”。难以穿过皮肤的α射线在体内就变成了重量级杀手。随着恶性贫血、牙齿脱落、腭骨坏死等病症普遍出现，姑娘们终于开始觉醒。一位名叫弗莱尔的女工首先决定状告雇主，随后4位工友姐妹加入了起诉行列。被媒体和史家通称为“镭女孩”案。新泽西医生马特兰德为确定镭放射病做出了独特贡献。1928年秋，历经波折的官司最后落锤。每位“镭女孩”获得赔偿10000美元，外加每年600美元生活补贴。然而这些“镭女孩”在诉讼期间就因病势沉重不能出庭，胜诉未久便相继去世了。据粗略统计，当年在美国、加拿大有4000名“镭女孩”，不知几多青春少女刚刚开始花季人生便在这里香消玉殒。美国镭业公司的始作俑者索科霍基也因镭辐射在1928年11月死于再生障碍性贫血，时年45岁。

　　“镭女孩”案的意义不仅在于推动了核辐射危害的研究，也唤起了劳工的维权意识，直接促成了“美国劳动安全条例”和“美国职业病劳动法”的实施。

　　今天的人们仍在重温这段历史悲剧，“镭女孩”鲜活的生命不断展现在当代屏幕和舞台上。2011年9月2日，“镭女孩”铜像揭幕仪式在美国伊利诺伊州渥太华市举行。这里的居民拒绝忘记一个时代的伤疤。郊外的陵园里埋葬着当年“镭女孩”的遗骨，盖革计数器仍能检测到来自墓穴的射线，使人想到美国女作家斯旺森悼念“镭女孩”的诗句：“只有我们破碎的骨头，永远在黑暗的地下发光。”这是“镭女孩”没有安息的灵魂，向人世间发出的殷切叮咛和永恒告诫。

　　□赵致真

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……