文明的代價(jià)——原子深處的箭鏃

趙致真

對(duì)于500年前的人來說，從生到死之間，甚至從上輩到下輩之間，世界的面貌幾乎是凝固不動(dòng)的。人類文明的猛然加速和滄桑巨變，起源于現(xiàn)代科學(xué)的誕生和發(fā)展。當(dāng)物理、化學(xué)、生物等多領(lǐng)域捷報(bào)頻傳，新的技術(shù)和發(fā)明層出不窮，科學(xué)便日益滲透到了衣食住行的細(xì)微末節(jié)。顯而易見，如果離開現(xiàn)代科學(xué)，今天的社會(huì)連一天也不能運(yùn)轉(zhuǎn)。然而我們應(yīng)該知道，在人類仰仗科學(xué)的恩惠時(shí)，也曾因誤用和濫用科學(xué)而受到懲罰，在我們嘗盡現(xiàn)代文明的甜頭時(shí)，也曾因幼稚和顢頇而吃過自討的苦頭。

X光的另類故事

1895年11月8日下午，德國維爾茨堡大學(xué)物理學(xué)院院長(zhǎng)倫琴來到實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)測(cè)試不同真空管中陰極射線的發(fā)光效應(yīng)。他用黑紙裹住克魯克斯管防止可見光和紫外線干擾，當(dāng)啟動(dòng)升壓自感線圈時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)1米開外的工作臺(tái)上有熒光閃爍，那是一張為后面實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的氰亞鉑酸鋇紙板。倫琴反復(fù)啟閉電源，紙板上的熒光隨之明滅。就在不經(jīng)意間，現(xiàn)代科學(xué)史邂逅了一個(gè)偉大瞬間，具有劃時(shí)代意義的X射線宣告發(fā)現(xiàn)了。

醫(yī)生從此無須動(dòng)用手術(shù)刀，便能觀察活體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)，為醫(yī)學(xué)影像開創(chuàng)了新天地；1912年，德國物理學(xué)家勞厄發(fā)現(xiàn)晶體中X射線的衍射，次年英國科學(xué)家布拉格父子對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了定量描述，使得X射線成為研究晶體結(jié)構(gòu)的“探針”，DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)就是它的功勛；1949年，X射線天文學(xué)開始興起，此后多個(gè)X射線衛(wèi)星相繼發(fā)射，錢德拉X射線軌道望遠(yuǎn)鏡在太空遨游多年，成為研究脈沖星、超新星和黑洞的“瞭望臺(tái)”……回望百年，人類科學(xué)發(fā)展的征途上，到處都有X射線的不朽豐碑。

然而，在德國漢堡圣喬治醫(yī)院花園里，卻靜靜佇立著另外一座X射線的紀(jì)念碑（題圖），它是德國倫琴射線學(xué)會(huì)1936年4月4日建成揭幕的，為的是緬懷和哀悼世界最早的X射線事業(yè)獻(xiàn)身者。石碑上按字母順序，銘刻著15個(gè)國家160位科學(xué)家、醫(yī)生、護(hù)士和技師的名字，此后又不斷增補(bǔ)到350人。每個(gè)名字的背后，都有一段獨(dú)特而悲壯的故事。

圣喬治醫(yī)院放射科是德國最有影響的X射線研究和臨床應(yīng)用中心。它的創(chuàng)始人勛伯格作為德國第一位X射線專家，不僅拍攝出最完美的X射線片，還創(chuàng)建了期刊《X射線新進(jìn)展》，撰寫了X射線的教科書，發(fā)起成立德國倫琴學(xué)會(huì)并擔(dān)任主席。1904年美國圣路易斯世博會(huì)上，勛伯格設(shè)計(jì)制作的德國X射線技術(shù)展覽曾獲得大獎(jiǎng)。但早年的X射線先驅(qū)并不知道，這種波長(zhǎng)在紫外線和伽馬射線之間的電離輻射雖無色無嗅無感覺，卻對(duì)人體組織有致命的預(yù)后傷害，因而幾乎毫不設(shè)防。1908年，勛伯格的雙手患了皮膚癌，盡管截掉了右手中指和左臂膀，但“壯士斷腕”并沒有除掉“毒蛇”。1921年6月4日，勛伯格在漢堡去世，終年56歲，成為早期德國醫(yī)學(xué)界最重要的“X射線烈士”。

吉賽爾是德國最負(fù)盛譽(yù)的X射線攝影師，曾和好友沃克霍夫共同創(chuàng)辦世界上第一所牙科醫(yī)院。他的許多經(jīng)典X射線片收進(jìn)了口腔放射學(xué)教科書。吉賽爾因過度承受輻射而罹患癌癥，1927年溘然病逝；英國醫(yī)生愛德華茲1896年1月率先用X射線指導(dǎo)手術(shù)，1900年布爾戰(zhàn)爭(zhēng)期間便對(duì)傷員進(jìn)行X射線探測(cè)，并第一個(gè)拍攝了人類脊柱X射線照片，而他但卻因放射性損傷而在1908年被截去了左臂；倫琴故鄉(xiāng)北威州的倫琴博物館里，有件不同尋常的展品，那是博物館創(chuàng)始人、早期放射專家克勞斯被截下來的手，也是留給子孫后代的特殊警示。

當(dāng)《維也納新聞》1896年1月5日首次報(bào)道倫琴的發(fā)現(xiàn)后，大西洋電纜立即把這一消息傳到大洋彼岸，北美大陸為之喧騰。享譽(yù)世界的發(fā)明家愛迪生聞風(fēng)而動(dòng)，用鍥而不舍的試錯(cuò)法對(duì)1800種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)鎢酸鈣是最好的熒光材料，成像的明亮和清晰都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氰亞鉑酸鋇。他制作的方錐形X射線觀察儀成了業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)器械。當(dāng)年操作的習(xí)慣是，把手放到X射線管和熒光屏之間，當(dāng)看見手骨清晰顯現(xiàn)時(shí)，就表明機(jī)器完成預(yù)熱可以工作了。愛迪生逐漸開始感到左眼失焦和腸胃不適。他最得力的助手達(dá)利因長(zhǎng)期暴露在X射線照射中，1900年出現(xiàn)手部、臉部傷害，1902年因癌變導(dǎo)致右手4個(gè)指頭和整個(gè)左手截肢，此后又截掉兩只胳臂，最終在1904年10月去世，年僅39歲，成為美國第一位X射線捐軀者。愛迪生受到巨大的打擊和震撼，決定徹底放棄對(duì)X射線的一切研究。他心有余悸地說：“別跟我談X射線，我怕它”，并直到臨終都拒絕X射線檢查。倘若愛迪生沒有這次急流勇退，他絕不可能“全須全尾”活到84歲。

永遠(yuǎn)無法列出一個(gè)完整名單，記下那些在X射線下前仆后繼的人。美國整形外科學(xué)會(huì)主席威格爾率先在手術(shù)中使用X射線，被贊譽(yù)為“最巧的手用最好的機(jī)器做最棒的活”。然而他的手卻在1904年被截肢，1906年癌癥擴(kuò)散奪去了他的生命；費(fèi)城醫(yī)院倫琴實(shí)驗(yàn)室主任卡薩比安最早將X射線用于臨床外科，1900年根據(jù)親自診治的數(shù)千病例出版了X射線專著，1907年寫成教科書《倫琴射線和電療法》，但不久便癌癥發(fā)作而截除手指，1910年去世；麻省總醫(yī)院的多德和莫里森是一對(duì)“情同兄弟，誼兼師友”的X射線專家，他們先后畢業(yè)于佛蒙特大學(xué)醫(yī)學(xué)院，早在1896年便為北美多家醫(yī)院安裝最早的X射線設(shè)備，并首創(chuàng)用造影劑拍攝食道和胃部的X射線片。兩人經(jīng)歷了相同的命運(yùn)，從截肢時(shí)都希望留下一根指頭來按X射線設(shè)備開關(guān)，到最后都死于癌癥擴(kuò)散，多德終年47歲，莫里森58歲；X射線不僅用于診斷疾病，同時(shí)也用于放射治療。1896年，芝加哥大學(xué)哈內(nèi)曼醫(yī)學(xué)院學(xué)生格魯伯安裝了美國第一臺(tái)X射線治療儀，格魯伯畢生研究X射線療法，發(fā)表論文90多篇，1929年左手截肢后，又接連經(jīng)受90多次手術(shù)磨難，最后死于癌癥擴(kuò)散。有報(bào)道說，1920年倫琴學(xué)會(huì)舉行晚宴時(shí)，多數(shù)人對(duì)端上來的烤雞無福消受，因?yàn)樗麄兊臄嘀笟埵?、缺膀少臂根本用不了刀叉?/p>

我們還應(yīng)該記住一位名叫弗雷絲曼的奇女子。1896年，她靠自學(xué)成才從文秘人員變?yōu)閄射線攝影師，并在加州開辦起美國西部第一家X射線事務(wù)所，憑著勞苦人的勤勉和女兒家的細(xì)心，弗雷絲曼很快躋身于世界最好的X射線專家行列。美西戰(zhàn)爭(zhēng)中大量傷兵從菲律賓運(yùn)回，弗雷絲曼在他們身上準(zhǔn)確找到彈頭和彈片，美國最高軍醫(yī)長(zhǎng)官親自登門視察和致謝。1905年1月，弗雷絲曼的手臂因癌變而截肢，同年8月與世長(zhǎng)辭。

回首X射線技術(shù)的拓荒年代，可以說人類最勇敢的先遣隊(duì)遭受重創(chuàng)，幾乎全軍覆沒。美國第11屆倫琴協(xié)會(huì)主席布朗于1936年6月出版一本書《美國獻(xiàn)身于倫琴射線的科學(xué)烈士》，深情撰寫了28位X射線殉難者的傳記，但卻遺漏了自己。1950年，布朗也因X射線輻射引發(fā)的癌癥去世。

1925年，第一屆國際放射學(xué)大會(huì)在倫敦召開，首次提出X射線的防護(hù)問題。1928年斯德哥爾摩召開的第二屆大會(huì)上成立了防護(hù)委員會(huì)，并制定出最早的X射線操作規(guī)范。隨著防護(hù)措施的日趨嚴(yán)格和X射線設(shè)備的迅速改進(jìn)，醫(yī)療中的X射線災(zāi)難終于成為歷史。

其實(shí)最早的X射線設(shè)備主要用于商業(yè)和娛樂目的。當(dāng)?shù)谝豢|X射線灑向公眾，只熟悉“如影隨形”的人類在特殊的光線下看到自己透視的影子，這種新鮮和震撼是莫可名狀的。歐美眾多X射線照相館一哄而上，人們不滿足于“只有皮相沒有骨相”，新郎新娘拍一張X射線結(jié)婚照成為時(shí)尚，達(dá)官貴人更利用權(quán)勢(shì)率先領(lǐng)受X射線的輻射。德皇威廉二世、沙皇尼古拉伉儷、葡萄牙皇后阿米莉亞，都在第一時(shí)間留下了X射線“御照”。前面提到的倫琴和威格爾等人都是X射線立體藝術(shù)照的愛好者。夜總會(huì)上經(jīng)常有熒光材料幽幽閃亮，大廳里到處沐浴著X射線。居奇射利的商人制作出X射線防護(hù)內(nèi)衣，因?yàn)閭餮浴暗峭阶印眰兇魃蟈射線眼鏡便能窺破女士的服裝。1896年2月19日，美國新澤西立法禁止在劇院使用“X射線眼鏡”。同年5月，在紐約舉行的全國電器博覽會(huì)上，愛迪生展出了4臺(tái)便攜式X射線設(shè)備，成百人排起長(zhǎng)隊(duì)，只為了一睹自己的骨頭。剛剛誕生的電影也不放過X射線的熱門題材，制作出五花八門的荒誕作品。X射線就在人類乍見初識(shí)、盲人瞎馬的情況下，便全面進(jìn)入了公共生活和大眾文化，這是科學(xué)史上罕見的特例。

真正在市場(chǎng)上形成規(guī)模和氣候的X射線日用設(shè)施，要數(shù)幾乎每家鞋店都“標(biāo)配”的試鞋熒光鏡了。這是個(gè)1米多高的機(jī)柜，下面安著X射線發(fā)射管，把鞋的輪廓和買鞋者的腳骨投射到頂部熒光屏上。人們可分別從3個(gè)孔中同時(shí)觀察和討論，從中選出最合適的鞋。這對(duì)兒童特別有吸引力。直到1946年，在科學(xué)家和公眾的質(zhì)疑下，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局才制定試鞋器X射線劑量規(guī)定。1957年，賓夕法尼亞州率先立法禁用試鞋器。1970年之后，試鞋器才最后消亡。整整一代人的雙腳成了無辜的X射線“箭靶”。

鐳的半世風(fēng)波

鐳的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)史上又一件影響深遠(yuǎn)的大事。居里夫婦歷經(jīng)4年的艱苦努力，用重結(jié)晶法從7噸瀝青鈾礦中去粗取精，終于在1898年提煉出0.1克氯化鐳，1910年首次用電解法得到純凈的金屬鐳。這種銀白色天然放射性元素的原子量為226，能放出α、β、γ三種射線并衰變?yōu)殡?。鐳的放射強(qiáng)度比鈾強(qiáng)100萬倍。

1909年盧瑟福通過蓋革-馬士登實(shí)驗(yàn)，用鐳作為α射線源轟擊金箔，推翻了湯姆遜的“均勻原子模型”，為現(xiàn)代核物理奠定了基礎(chǔ)。費(fèi)米對(duì)各種元素的“輪番轟炸”，哈恩和梅特納發(fā)現(xiàn)鈾原子的裂變，都是使用鐳和鈹混合而成的中子源。在現(xiàn)代科學(xué)進(jìn)程中，鐳確實(shí)是厥功甚偉的。

但鐳輻射對(duì)人體的傷害卻遲遲未得到認(rèn)識(shí)。居里夫人對(duì)“美麗的鐳”一往情深，她在懷念丈夫皮埃爾的文章中寫道：“我們的樂趣之一是夜間來到實(shí)驗(yàn)室?？吹剿奶幎际侨岷偷妮x光，勾勒出盛著我們產(chǎn)品的瓶子的輪廓。這的確是美妙的景觀，常常出現(xiàn)新的變幻。發(fā)光的試管像是隱現(xiàn)的圣誕樹彩燈?！边@種富有詩意的環(huán)境其實(shí)充滿了殺機(jī)，來自原子深處的“箭鏃”嚴(yán)重傷害了居里夫人的健康，1934年7月4日，居里夫人死于再生障礙性貧血。居里夫人的接班人—大女兒伊雷娜·約里奧-居里1956年3月17日死于白血病。而從事寫作的小女兒艾芙·居里則活到103歲，可見家族的遺傳基因并無缺陷。

鐳的危險(xiǎn)不僅在于體外的輻射，它坐在元素周期表IIA族末排，化學(xué)性質(zhì)和前三排的鈣極為相似，于是便在人體的代謝中對(duì)鈣“鵲巢鳩占”并積累沉淀在骨骼中。這些“特洛伊木馬”不停放出射線，打斷細(xì)胞中DNA分子的化學(xué)鍵，損害骨髓的正常功能。

在法國國家圖書館，居里夫婦留下的書籍和筆記本被小心保存在鉛皮內(nèi)襯的盒子里，借閱的人不僅要穿上防護(hù)服，而且必須簽署輻射傷害的免責(zé)聲明。居里夫人生前經(jīng)常把釙鹽、鐳鹽放在口袋里和抽屜里，盡管這些遺物已有百年歷史，但鐳226的半衰期是1600年。難怪在居里博物館中，我們看到的居里夫婦辦公室家具也都是復(fù)制的“贗品”了。

公眾的好奇、商家的吹噓和媒體的炒作曾經(jīng)掀起了傾城傾國的“鐳狂熱”。當(dāng)年市場(chǎng)上幾乎一切東西都爭(zhēng)先恐后和鐳掛鉤，以示新潮和“科學(xué)”。鐳奶油、鐳面包、鐳香煙、鐳巧克力、鐳化妝品、鐳牙膏、鐳肥皂、鐳鞋油、鐳清潔劑、鐳保暖服、鐳加熱器……各類“高科技”日用品“不擇地而出”；隨著放射治療癌癥取得成功，鐳在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更全面開花，鐳止疼片、鐳消炎粉、鐳眼藥水、鐳痤瘡膏、鐳避孕栓，鐳劑靜脈注射治療高血壓……無論內(nèi)服外用，只要添加鐳就成了萬應(yīng)靈丹。鐳的風(fēng)行為巫醫(yī)騙子創(chuàng)造了大顯身手的空前機(jī)遇。

居住在新澤西的哈佛大學(xué)輟學(xué)生貝利不失時(shí)機(jī)地申請(qǐng)了“鐳水”專利，聲稱“鐳水”能“治愈所有活死人”，還能刺激內(nèi)分泌實(shí)現(xiàn)返老還童。匹茲堡的吉拉德鋼鐵公司總裁拜爾斯是富甲一方的社會(huì)名流，也是公眾矚目的體育明星，曾奪取1906年美國業(yè)余高爾夫大賽冠軍并獲得飛碟射擊獎(jiǎng)牌。1927年拜爾斯摔傷手臂，醫(yī)生推薦他使用“鐳水”治療。拜爾斯對(duì)這種“液體陽光”深信不疑，每天按時(shí)服用3瓶，兩年內(nèi)總共吞下了1400瓶。導(dǎo)致各種病癥發(fā)作：下頜壞死、牙齒脫落、頭痛難耐、顱骨出現(xiàn)空洞，1932年3月在紐約醫(yī)院去世，終年51歲，裝殮在鉛皮內(nèi)襯的棺木中。媒體對(duì)此做了大幅報(bào)道，通欄標(biāo)題是“鐳水療效很好，直到下巴爛掉”。拜爾斯的死為居高不下的“鐳狂熱”投下一劑退燒藥，并促進(jìn)了美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）對(duì)放射藥物生產(chǎn)和銷售的規(guī)范管理。

在當(dāng)年約20萬種“姓鐳”的商品家族中，“夜光”是一個(gè)重要譜系。當(dāng)熒光材料的分子吸收了鐳射線的能量后變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，回到基態(tài)時(shí)釋放出可見的冷光。鐳的這一功能催生了夜光表、夜光儀表盤乃至夜光門牌、門鈴按鈕、坐席號(hào)碼、魚餌浮標(biāo)、拖鞋鈕扣、兒童玩具等。當(dāng)烏克蘭移民索科霍基發(fā)現(xiàn)一種熒光材料新配方后曾躊躇滿志地說：“室內(nèi)照明完全用鐳，墻壁和天花板的涂料發(fā)出月亮的光輝，這一天必將到來?！彼骺苹艋蛔憬萦谌?，1914年在紐瓦克創(chuàng)建了美國第一家鐳熒光材料公司，1917年遷到新澤西州奧林奇，后來改名為美國鐳業(yè)公司，成為軍方夜光表、飛機(jī)艦艇熒光儀表盤的主要供應(yīng)商。但這家公司最大的名氣，卻來自一樁破天荒的“鐳女孩”訴訟案。

這里的雇員大多是不足20歲的少女。用水和膠把含鐳的硫化鋅熒光劑調(diào)和均勻，再用駝毛筆小心涂在表盤的數(shù)字和指針上，每人每天大約完成250個(gè)表盤。這是一份高雅體面而薪酬不菲的工作，姑娘們卻絲毫不知道已經(jīng)自蹈險(xiǎn)境。鐳的輻射無處不在，雖然α和β射線在空氣中行之不遠(yuǎn)，但整個(gè)車間里γ射線滿天飛，通風(fēng)不良又使氡氣久積不散。最致命的環(huán)節(jié)是，每涂完幾塊表盤，駝毛筆就會(huì)分叉變形，姑娘們需按照監(jiān)工的教導(dǎo)，用嘴唇和舌頭舔潤筆尖來保持鋒銳，相當(dāng)于一天幾百次“鐳從口入”。女孩子的調(diào)皮和對(duì)男友的逗趣，讓她們經(jīng)常把熒光劑涂在指甲、嘴唇、牙齒和臉上，化妝出嚇人的“光輝形象”。鐳就這樣通過多種途徑，最終在她們的骨骼中“安營扎寨”。難以穿過皮膚的α射線在體內(nèi)就變成了重量級(jí)殺手。隨著惡性貧血、牙齒脫落、腭骨壞死等病癥普遍出現(xiàn)，姑娘們終于開始覺醒。一位名叫弗萊爾的女工首先決定狀告雇主，隨后4位工友姐妹加入了起訴行列。被媒體和史家通稱為“鐳女孩”案。新澤西醫(yī)生馬特蘭德為確定鐳放射病做出了獨(dú)特貢獻(xiàn)。1928年秋，歷經(jīng)波折的官司最后落錘。每位“鐳女孩”獲得賠償10000美元，外加每年600美元生活補(bǔ)貼。然而這些“鐳女孩”在訴訟期間就因病勢(shì)沉重不能出庭，勝訴未久便相繼去世了。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，當(dāng)年在美國、加拿大有4000名“鐳女孩”，不知幾多青春少女剛剛開始花季人生便在這里香消玉殞。美國鐳業(yè)公司的始作俑者索科霍基也因鐳輻射在1928年11月死于再生障礙性貧血，時(shí)年45歲。

“鐳女孩”案的意義不僅在于推動(dòng)了核輻射危害的研究，也喚起了勞工的維權(quán)意識(shí)，直接促成了“美國勞動(dòng)安全條例”和“美國職業(yè)病勞動(dòng)法”的實(shí)施。

今天的人們?nèi)栽谥販剡@段歷史悲劇，“鐳女孩”鮮活的生命不斷展現(xiàn)在當(dāng)代屏幕和舞臺(tái)上。2011年9月2日，“鐳女孩”銅像揭幕儀式在美國伊利諾伊州渥太華市舉行。這里的居民拒絕忘記一個(gè)時(shí)代的傷疤。郊外的陵園里埋葬著當(dāng)年“鐳女孩”的遺骨，蓋革計(jì)數(shù)器仍能檢測(cè)到來自墓穴的射線，使人想到美國女作家斯旺森悼念“鐳女孩”的詩句：“只有我們破碎的骨頭，永遠(yuǎn)在黑暗的地下發(fā)光。”這是“鐳女孩”沒有安息的靈魂，向人世間發(fā)出的殷切叮嚀和永恒告誡。