【神諭紀元·三二七四年(秋)】
大夏帝國的天空逐漸被秋意染成深邃的蔚藍。
在王都大夏學宮那片廣袤的建築群中,醫學院的紅磚小樓在對比之下,顯得比其他學科安靜得多。
縈繞在這片建築群里的,只有濃郁的草藥熬煮味,與淡淡的消毒水氣息交織在一起的獨特味道。
隨著大夏對微觀世界認知的加深,醫學早已脫離了早期那種單純依靠經驗和草藥去盲人摸象的初級階段。
如今的醫學院學制,被學宮教務司劃分為三個方向,以滿足大夏帝國龐大且日益複雜的醫療體系需求。
其一,是傳統醫學方向。
選擇這個方向的學子,主要研究大夏本土極其豐富的動植物藥用資源以及流傳千年的經絡學說。
他們需要熟讀歷代醫案藥典,背誦海量的藥性配伍,掌握望聞問切的診斷方法,以及推拿、針灸和基礎的清創縫合技術。
這些人是大夏基層醫療體系最堅實的基石。
他們畢業後,大多會被分配到各個鄉鎮的衛生所和基層醫院,用最低廉的成本和最便捷的方式,處理百姓日常的頭疼腦熱,跌打損傷和風寒濕毒。
其二,是近代醫學方向。
自從光學顯微鏡和青黴素等抗生素投入大規模臨床使用後,這門基於細胞學和微觀病理學的學科迎來了長足的發展。
這一科的學子,大半時間都在解剖室和無菌實驗室中度過。
他們探究細菌培養,血液細胞構成,學習嚴苛的消毒隔離制度,並執刀進行複雜的骨科復位和淺表臟器切除手術。
這是屬於大型綜合醫院和軍方野戰醫院的核心專業力量。
然而,在大夏醫學院中,要求最為全面,學業也最為繁重,淘汰率高得令人髮指的,是第三種,混合型醫學。
選擇這一科的學子,被寄予了醫學界期望。
他們需要兼修傳統草藥之理與近代病理學,解剖學。
他們既要能通過脈象和舌苔,開出一劑調理內息,固本培元的藥方。
又要能熟練地穿上無菌手術衣,拿起柳葉刀,在顯微鏡下進行精密的血管縫合或複雜的腹腔神經剝離。
這種跨學科的融合,對學子的記憶力,理解力,甚至體能和心理素質的要求都極高。
這使得該方向的學子,平均在校修習的時間長達八到十年。
期間要經歷無數次的理論考核與臨床答辯,不合格兩次便會被降級到前兩個方向。
許多人將自己人生中最好的一段青春,全數留在了學宮汗牛充棟的醫學典籍與病房之中。
儘管學業漫長且艱辛,每年夏末的招生季,依然有大批聰明的年輕學子,將混合型醫學作為首選志願。
原因很簡單,在大夏構建的社會體系中,這是一份真正的,由國家信譽背書的金飯碗。
只要能順利熬過這漫長的十年,通過嚴苛的畢業考核,取得大夏綜合主治醫師或高級醫學研究員的執業資格,便意味著直接跨入了受人尊敬的階層。
他們會被統一分配到各行省的主城高級醫院,不僅享受著國家財政撥付的極其優渥的津貼,獨立的家屬住房,更擁有著無法用金錢衡量的社會地位。
生老病死,是人類永恆的命題。
在這個物資統籌調配,福利體系完善的國家裡,一名醫術精湛的醫生,走到哪裡都會受到人們發自內心的敬重。
……
王都學宮醫學院第一附屬醫院。
十月的一個午後,第一附屬醫院的防輻射實驗室里。
幾位身穿白色實驗服的學者,正圍繞著一台剛剛組裝完畢的龐大機器進行最後的參數調試。
這台機器的主體,是一個高達6米,重達十幾噸的巨大中空金屬圓環。
圓環表面布滿了複雜的檢修面板,內部則隱藏著精密的滑軌,高壓電纜和電子管放大元件。
在場的,不僅有醫學院資深的神外主任醫師秦立軒老院士,還有格物院的電磁學者石成仁,以及工匠院的精密機械與軸承專家彭成禮。
這種跨越醫學,物理學與機械工程學的聯合攻關,在如今的大夏學宮中已經成為一種常態。
而這個龐大工程的起因,源於大夏外科手術正在面臨的一項技術瓶頸。
早在多年前,大夏的物理學家們就在陰極射線管的放電實驗中,偶然發現了能夠穿透人體的X射線,並很快將其量產,廣泛應用於臨床醫療。
骨折的斷位、肺部的空洞、甚至是不慎吞入體內的金屬異物,在X光底片下變得一目了然。
但隨著外科手術難度的不斷攀升,大夫們在實際的臨床應用中,很快發現了這項技術的局限性。
「影像太扁平了,它完全缺乏縱深感,甚至充滿了欺騙性。」
此時,滿頭銀髮的秦立軒老院士正站在高亮的觀片燈前,指著牆上一張人體顱腦的X光透視圖,與物理學者石成仁探討著。
「石教授,你看這張片子。」
秦立軒乾枯的手指點在黑白底片上的一處模糊陰影上,「這是一個月前,我接手的一位患有嚴重頭痛伴隨偏癱的病人。X光片顯示,他的右側頂葉深處,有一個大約雞蛋大小的高密度陰影。我們判定那是腦腫瘤。」
「當時,我根據這張片子制定的手術方案,是直接從右側顱骨開窗入路。但是,當我切開腦膜,剝離了表層的腦組織後,才發現我們全錯了。」
「X射線穿過人體,把頭骨、腦皮層、深層神經核團、腫瘤以及錯綜複雜的血管陰影,全部像烙餅一樣,重疊擠壓在了這一張二維的膠片上!」
「那顆腫瘤,根本不在淺表,而是深深地包裹在頸內動脈的分支血管上!底片上看起來它在血管旁邊,但在立體的顱腔內,它是在血管的後面!由於誤判了深度和立體輪廓,我們在手術中不慎觸碰了血管壁,引發了大出血。」
秦立軒推了推鼻樑上的老花鏡,深吸了一口氣:「那台手術做了整整十五個時辰,我們用盡了所有的止血手段,病人最終雖然活下來了,但卻永久性地喪失了語言能力。這是我們外科大夫的恥辱,更是對生命,對父神的辜負。」
他轉過身,目光緊緊盯著石成仁,眼中帶著近乎懇求的期冀。
「石教授,如果只是看斷了哪根骨頭,普通的X光足夠了。但對於開顱、或者複雜的深腔內臟切除,它帶來的盲目性是致命的。手術刀切下去,差之毫厘,便會傷及大血管。我們需要一種新的工具!」
「一種能把人體像切蘿蔔一樣,一層一層看清內部橫截面真實結構,能讓我們大夫在動刀前,就知道病灶具體在哪個坐標的工具!」
這個迫切且帶著臨床教訓的需求,被迅速上報,作為高級別的醫療科技攻關項目,交到了格物院和工匠院的手中。
物理學者石成仁接下了課題。
他帶領團隊經過長達半年的射線吸收實驗和測算,確認了一個基礎的物理事實。
X射線在穿透人體不同密度的組織,如高密度的骨骼、中等密度的肌肉和血液、低密度的脂肪和氣體時,其射線的衰減係數存在著微小但固定的差異。
「物理理論上是完全可行的,秦老。」
石成仁曾在項目初期的論證會上,用粉筆在黑板上畫了一個圓圈代表人體,然後在圓圈周圍畫滿了放射狀的箭頭。
「只要我們將一個極細的X射線發射源,和一個極其靈敏的晶體探測器,放在人體的正對面。然後,讓它們沿著滑軌,圍繞著病人進行三百六十度的勻速旋轉掃描。」
「在旋轉的過程中,探測器會記錄下幾萬個、甚至幾十萬個不同角度穿透人體的射線強度數據。利用這些射線衰減的差異,我們就能得到這一個橫截面的海量投影數據。」
「但是,」石成仁當時的話鋒一轉,「有了數據,如何反向推導出人體內部某一個具體切面的二維圖像?這中間涉及到的數學矩陣計算量,龐大到令人絕望。如果靠人力去解這些聯立方程組,算出一張圖可能需要好幾年。」
這成為了卡住項目的死結。
物理原理講得通,但數學算法和算力跟不上。
為了尋找解開矩陣的方法,石成仁一頭扎進了學宮數學院,開始找人想辦法。
最後,一位數學院教授找到了一篇,已故數學大師賈子平的論文手稿。
那是一篇名為《基於多維空間投影數據的逆變換與結構重建》的純粹數學理論手稿。
那是賈子平當年在研究極端離散數論和素數分布時,為了解決某個多維空間映射問題,而順手推導出來的一個副產物。
在當時,這個模型沒有任何實際應用場景,只是一堆純粹而優美的抽象符號。
石成仁坐在檔案館的木地板上,看著這份幾十年前的手稿,沉默了許久。
數學,再一次走在了物理和應用的前面。
那些看似毫無用處的純理論研究,在未來的某一天,成為了解鎖新科技的鑰匙。
純粹科學的研究,從來都不是無用的。
算法與理論的拼圖,在這一刻補齊。
接下來的九個月,就是研發和實驗。
工匠院的機械專家彭成禮帶著上百名高級鉗工,利用最新研發的航空級高強度鋁合金和靜音滾珠軸承,打造出了那個能夠承載數噸重設備,並且在高速旋轉中不產生哪怕一毫米震動偏移的巨型金屬滑軌圓環。
因為任何微小的物理震顫,都會讓最終的數學計算結果變成一團廢紙。
而大夏新成立的計算機研究所,則對新一代的電子管計算機進行了底層邏輯的改寫,使其能夠專門處理賈子平留下的那套矩陣算法。
……
回憶漸漸收攏。
「各部分氣壓、電壓檢查完畢,冷卻系統循環正常,可以開始了。」
彭成禮站在不遠處的防輻射控制台前,看了一眼儀錶盤上穩定的指針,語氣平穩地向石成仁匯報導。
實驗台的金屬滑床,在液壓杆的推動下,緩緩送入了那個巨大金屬圓環的中心。
滑床上躺著的,是一頭已經被麻醉的成年白豬。
它的頭部被特製的固定器牢牢鎖住,確保在掃描過程中不會發生任何位移。
「啟動。」石成仁深吸了一口氣,輕聲下令。
彭成禮按下操作按鈕。
機器內部隱藏在蓋板下的X射線發生器和對面的探測陣列,開始繞著白豬的頭部進行勻速旋轉時,沉重的滑軌發出的那種輕微的充滿工業美感的「沙沙」摩擦聲。
與此同時,一牆之隔的恆溫運算室里。
兩台經過特殊改裝,占地足有半個籃球場大小的電子管計算機,進入了滿負荷的高速運轉狀態。
成千上萬個指頭大小的電子管在巨大的機櫃內明滅閃爍,散發出幽幽的橙紅色光芒。
龐大的工業水冷風扇發出了低沉而平穩的嗡鳴聲,將大量產生的熱量強行排出室外。
探測器將接收到的每一束微弱射線衰減信號,轉化為不同頻率的電波,順著手腕粗細的黑色同軸線纜,源源不斷地輸送進計算機的運算核心。
冰冷的機器,正利用著一位已故數學家留下的優美算式,對這海量的投影切片數據,進行著逆向求解。
時間在一分一秒地流逝。
幾位學者的目光,全都死死地集中在連接計算機圖像輸出端的那面螢光屏幕上。
大約過了漫長的半炷香時間。
「運算結束,開始圖像重建,出圖了。」
只見那面原本布滿雜亂無章黑白噪點的屏幕上,像素點開始如同受到磁鐵吸引的鐵屑般迅速收斂,排列,組合。
幾息之後。
一張清晰的,沒有任何骨骼前後重疊遮擋的,白豬大腦橫向切開的斷層圖像,顯現在了螢光屏幕上!
腦室的對稱輪廓。灰白質的細微邊界,甚至是一根較粗的腦血管橫截面,在屏幕上呈現出不同灰度的層次,清晰可辨!
「滑床後退五寸,定點,再掃描一個胸腔橫截面!」
機械再次平穩運轉,螢光屏幕上的數據流再次刷新。
這一次,白豬胸腔內部的橫截面展現在了眾人眼前。
心臟的左右心室腔室結構、肺葉的邊緣走向和氣管分支、甚至是脊椎骨內部的骨髓腔,全都一覽無餘,沒有絲毫的死角!
生命體內部的層級結構,便以數學和物理交織的數字圖像形式,立體且直觀地展現在了醫生的眼前!
一向沉穩如山的外科老院士秦立軒,定定地看著屏幕上那張清晰的胸腔切面圖。
緩緩地摘下老花鏡,用一塊略顯陳舊的棉布手帕,輕輕擦了擦因為激動而湧出眼淚的眼角。
長長地,舒了一口氣。
「有了這個東西……」
「以後那些躺在病床上的大夏子民,也能少受些被我們開膛破肚,白白翻找的苦了。」
在場的學者們相互看了一眼,微微點頭致意。
從賈子平在黑板上寫下的抽象數學算式,到石成仁在實驗室里測出的物理常數差異;從彭成禮打磨出的精密滑軌,到電子管計算機里奔流的電信號。
最終,它們匯聚成了一束拯救生命的光。
大夏帝國的第一台計算機斷層掃描儀(CT),在神諭紀元三二七四年的這個秋日午後,就這樣誕生於這間實驗室中。