從核能供暖到農產品保鮮，近年來，我國核技術應用產業迎來高速發展。隨著更多醫用同位素、放射性藥物及相關醫療設備的研發和應用，核醫療已成為醫生了解患者狀況、排查病因，更好地制定治療方案的重要手段之一。
一座發電廠，能生產治療癌癥的藥?這樣看似難以置信的事，因為一場“硬核”跨界有了可能。

今年6月底，秦山核電生產的镥-177同位素正式面市。一系列“精加工”后，镥-177便可用于前列腺癌、神經內分泌腫瘤的靶向治療，年產能完全滿足國內市場需求。

這是繼可診斷幽門螺旋桿菌的碳-14規模化供應市場、可治療肝癌的釔-90具備批量化輻照生產能力后，我國在醫用同位素生產領域實現自主可控的又一關鍵突破。

或許有人會疑惑，核輻射、癌癥，本就是人人避之不及的兩個詞，將二者聯系在一起，莫非是“以毒攻毒”?

事實證明，核藥是目前全球公認治療惡性腫瘤最有效的藥物之一。我國自主化生產核藥的扉頁，已然翻開。

秦山核電航拍。

問路——

治療更精準，絕處能逢生

核藥，是含有放射性同位素的特殊藥物，可用于疾病診斷、治療或醫學研究。那么，核藥的應用效果到底好在哪?

我們先“穿越”回100年前，因為這事和大家的一位“老熟人”有關——居里夫人。當時，她就提出可以用放射性同位素——也就是產生核輻射的主角——治療癌癥。

從那以后，科學家們也開始腦洞大開，一邊在地球上尋找更多“寶藏”放射性同位素，一邊利用它們研制了不少核藥，目的就是更加精準地進行癌癥治療。

核藥治療的原理其實并不復雜。浙江省腫瘤醫院核醫學科負責人易賀慶給記者打了個比方：就好比把“核彈”裝在一個導航器上，然后通過口服或打針的方式，把核藥精準送到人體指定位置。

核輻射會讓人體正常細胞突變，從而引發癌癥。但核藥和核輻射不同。與普通靶向藥物相比，核藥不僅能殺死腫瘤細胞，還幾乎不影響正常細胞，可謂是“溫柔的殺手”。如果把抗癌過程比作一場戰斗，有“核”加持的核藥治療比普通治療效果更佳。

那么，什么樣的患者才能使用核藥?

先來說說目前國內癌癥治療的流程。從綜合效果考慮，一般的癌癥患者確診后，先看能否手術治療，若腫瘤細胞已發生轉移，再根據轉移情況選擇放療、化療等。如果常規方法都試遍了還是沒效果，再考慮用核藥。

核藥，為癌癥晚期患者帶來了一線生機。

今年60歲的俞先生五年前被查出有神經內分泌腫瘤，此前經歷過手術、化療和普通靶向藥物治療，但肝、淋巴和骨轉移情況仍在發生，疼痛難熬時只能用止痛藥。

今年，浙江省腫瘤醫院核醫學科為他進行了核藥臨床治療，目前已完成3個療程。“幾天前我去醫院檢查，腫瘤病灶明顯在減小，疼痛癥狀也有所緩解。”向好的指標，是俞先生絕處逢生的希望。

一支由德國、意大利和西班牙的肝臟專家、腫瘤學家、介入放射學家以及核醫學醫師組成的研究團隊曾在國際胃腸與肝病領域權威期刊《肝臟病學雜志》上發表過一項研究：325名不能接受手術的中晚期肝癌患者接受核藥治療后，存活率平均延長超過一年。

經過長期臨床試驗，目前全球比較常用的醫用同位素有8種，它們分工明確、各司其職。比如用于治療甲狀腺癌的碘-131、用于治療肝癌的釔-90等，現都已在國內開展臨床試驗和治療。

這8種同位素保守估計每年需求量將以5%至30%的速度增長，預計到2030年需求總量將增加10倍以上。“主要還是因為癌癥患者數量在逐年增加。”易賀慶說。

對標發達國家，我國現在每年利用核藥診療的患者數并不多，一方面是核藥價格實在太貴，讓不少患者和家屬望而卻步;另一方面，我國核藥還存在諸多限制的技術難題。

核藥研發和生產的前提，是有充足的醫用同位素，而中國醫用同位素過去幾乎全部依賴進口。即便是可以自主生產的碘-131、鍶-89(分別為能治療甲狀腺癌和癌癥骨轉移的同位素)，也僅能滿足國內20%的需求。

一位業內專家就曾感慨：“過去數十年，大家都在說，我們所用的這么多核藥，沒一個是在中國弄出來的。”

同位素生產工作場景。

尋路——

撕開口子，重水堆里有“鑰匙”

一把鑰匙開一把鎖。四處找鑰匙的中國人，一開始并沒有想到鑰匙其實就在自己手中——位于嘉興市海鹽縣的秦山核電，我國僅有的兩臺商用重水堆(一種核反應堆類型，其特點在于使用重水作為冷卻劑和慢化劑)。

東海畔，綿延的秦山腳下，兩臺穹頂覆蓋的重水堆機組如白色巨巖聳立。寂靜的外觀下，巨大能量經由高壓電網點亮萬家燈火，如今也照亮了生命的希望。

據秦山核電副總工程師李世生介紹，目前放射性同位素的生產方式以利用加速器、研究堆、重水堆等為主，前兩者產量小、成本高、供應不穩定，而重水堆在這些方面優勢明顯，但因其承擔發電的重任，國際上還未曾利用商用堆進行碳-14生產。

醫用同位素生產是一塊極難啃的硬骨頭。長期以來，其核心技術都掌握在歐美國家手中。

核藥國產替代，難道又要陷入困局?

有人打起了退堂鼓：承認差距吧，多花點錢買國外產品也不丟人。

還有人說起風涼話：核電站的主業是發電，搞好安全運行就行了。

秦山核電相關負責人態度堅定：自己干!

他們相信：秦山核電的人才、技術及資源優勢不比國外差，要讓核電更多地支援國家建設、造福人民。

然而，這一切有多難，只有秦山核電人自己知道。對他們來說，彼時除了熟悉重水堆堆芯設計，對醫用同位素技術的研發是零積累。這確實是一次巨大的挑戰，當然，也是創造歷史的機遇。

大家加班加點，翻閱了一摞摞資料，幾乎請教遍國內相關研究院，最終于2019年，決定從應用廣泛但供應嚴重緊缺的碳-14入手，將其作為首個醫用同位素批量化自主生產項目。

形象一點解釋，碳-14的生產過程是這樣的——

首先要制作一根碳-14靶件。我們可以把它想象成一支細長的筆。堅硬的外殼緊密包裹著生產原料——也就是“筆芯”。只需把這支筆插入核反應堆進行輻照，原料就轉變成了碳-14。

碳-14變成核藥，還需經過分離、提純、制藥等工藝流程。

要知道，核反應堆是人類迄今為止最復雜的能源系統。碳-14靶件入堆后可能出現數十種狀態，比如堆內壓力變大、溫度升高等，而堆芯狀態又關系著反應堆安全高效運行。

為此，秦山核電聯合上海核工院將可行性方案修改了近百遍。歷時8個月，評估報告發布，證實項目安全可行。

談及往事，專項組負責人樊申說：“項目涉及堆芯改動，且分析論證結果需要核安全局的審評認可，一個全新的事物又面臨著許多意想不到的技術難題。”

按照現有技術，靶件材料無法實現100%純度。就“雜質濃度能否下調0.000001”，專項組與靶件設計方、制造方爭論了近1個月，最終把純度提高到現有技術下的極限值。

樊申回憶，那段時間，實驗室里常常燈火通明，只聽見檢測設備運轉的聲音。同時，團隊聯系了上百家潛在供應商，對原材料逐一進行檢測分析，終于找到了一種符合條件的含氮元素的靶件材料。

還沒來得及享受喜悅，用于靶件密封外殼的鋯管又成為“攔路虎”。根據國內鋯管廠家當時的生產能力，無法在這么短時間內供貨。此時，距離計劃靶件入堆時間不到半年。

專項組立即向中核北方、國核鋯業、上海核工院等的專家尋求協助，有人研究如何壓縮生產與供貨周期，還有人加班修改圖紙、審查檢測報告。大家以天為單位，共同策劃這件需要持續半年的事。

勝利在望!

2022年4月26日，在答復了國家核安全局提出的100多個問題后，碳-14靶件成功入堆輻照;

2024年4月20日13時48分，這批靶件出堆，意味著全球首次成功利用商用堆生產碳-14同位素，也是我國首次實現碳-14批量化生產。

秦山核電，終于撕開核藥國產化的一道口子。

秦山核電工作人員將碳-14靶件入堆。 圖片均為受訪者提供

開路——

“裂變”反應推動健康革命

距離碳-14批量化生產僅8個月后，秦山核電又傳來好消息——

2024年12月26日，我國首個商用堆輻照生產同位素裝置在秦山核電正式投運。這意味著今后反應堆無需停運，即可批量、穩定、持續生產镥-177、釔-90等用于癌癥治療的短半衰期醫用同位素。

但很少有人知道，這又是一次艱辛的跋涉。

2021年，國家八部委聯合發布了我國《醫用同位素中長期發展規劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規劃》)，提出依靠現有反應堆資源，盡快建成短半衰期醫用同位素自主生產供應的能力。

碳-14同位素半衰期有5000多年，可以趁著反應堆“年檢”停堆時放入輻照和取出。但像镥-177、釔-90這些同位素，半衰期長的為幾天，短的僅幾小時，一旦衰變就失去了藥性，所以需要在反應堆里長期加裝一臺生產裝置，隨用隨取，秦山核電人稱其為“煉丹爐”。

有了碳-14項目的經驗積累，裝置設計不算難題，更難的是入堆安裝。根據要求，裝置安裝的實際位置與圖紙設計的理想位置，偏差不能超過1毫米。

反應堆內輻射強度高，普通攝像頭無法正常運行。如何確保精準實施操作?

2022年9月，重任交到秦山核電首席技師何少華手中。何少華擅長核電特種維修，即在高輻射環境下的檢修，相關技術與裝置安裝原理相近。

接到任務后，何少華和團隊先確定了反應堆內的安裝位置，建立起安裝通道模型。“好比射箭，我們從靶心的位置倒推出箭的射出軌跡，從而確定準星的位置。”何少華說，這次“射箭”必須一矢中的。

經過反復論證，大家選擇“盲裝”。為了確保反應堆安全高效運行，又不影響同位素輻照生產，模擬實驗重復了2200多次，總共耗時近兩年。

不過，醫用同位素批量化自主生產，只是完成夢想的第一步。核藥還未在我國大面積普及的原因之一，是80%的藥企仍處于研發階段。

為此，海鹽聯合科研院所、醫院、企業等共建協同創新平臺，開始書寫“核藥硅谷”的故事。同時，緊鄰秦山核電廠區打造了一個占地1900畝的核技術應用(同位素)產業園，力爭實現從原料生產到臨床應用的全鏈條閉環。

全球制藥巨頭諾華集團也落子于此。在這里，6月底出堆的镥-177就是其生產原料，將生產全球首款用于治療晚期前列腺癌的放射性藥物。

《規劃》中也提到，中國將積極推動符合條件的放射性藥物按程序納入基本醫保支付范圍。

很快，國產化核藥不僅能“自給自足”，還可出口國外。這場由“國之重器”支撐的生命健康事業革命，讓人翹首期待。

各顯神通的醫用同位素

隨著現代醫學的發展，越來越多的醫用同位素進入臨床應用。碘-131、碳-14、碘-125、镥-177、釔-90等數十種醫用同位素組成一個龐大的“集團軍”，成為重大疾病診治的重要力量。一起來了解下，它們是如何“各顯神通”的。

碘-125

碘-125半衰期60.14天，在人體內有效半衰期為41.7天，該同位素主要通過氙氣靶材在反應堆中經中子輻照生成。在醫療領域，碘-125粒子植入技術可通過持續釋放射線殺傷腫瘤細胞，適用于頭頸部惡性腫瘤、肺癌及前列腺癌等實體瘤治療。

碘-131

具有放射性的碘-131濃聚在甲狀腺腺體內，衰變時釋放的射線可以對甲狀腺腺體產生輻射照射，從而降低甲狀腺分泌甲狀腺素的功能，達到治療甲狀腺功能亢進的作用。碘-131治療能達到與甲狀腺次全切除術相同的目的，因此被稱為“內科甲狀腺手術”。

碳-14

碳-14在農業、化學、醫學、生物學等領域中應用十分廣泛，其標記化合物可用于研究農作物的光合作用、含碳農藥在土壤和農作物中的殘留情況等;可用于識別化學反應的中間產物、研究反應動力學和反應途徑、研究化學鍵的形成過程、確定化學鍵的斷裂位置、研究催化劑中毒的原因等。在醫療領域，碳-14可用于幽門螺桿菌檢測，以及觀察標記的蛋白質、脂肪、氨基酸等在體內的代謝過程等。

镥-177

镥-177可以和多種靶向配體組合，用于診斷、監測及治療各類癌癥，相似的標志物還可在多種腫瘤類型中表達，這意味著一種放射性配體有可能用于治療多種類型的癌癥。用镥-177發射β射線進行靶向治療，具有殺傷力強、損傷小的優點，在臨床治療“山窮水盡”的時候，可以給廣大患者帶來新的希望，在前列腺癌治療中的應用尤為引人注目。

釔-90

在醫學上，科學家們將釔-90封裝進一種極小的樹脂微球中(直徑約20至60微米，僅為頭發絲的1/3)，形成“釔-90微球”。這些微球一旦被注入腫瘤供血動脈，就會精準定位到癌細胞聚集區，并釋放出β射線，對腫瘤細胞進行“定向爆破”。釔-90微球主要適用于原發性肝癌(尤其是中晚期)、結直腸癌肝轉移、部分神經內分泌腫瘤(NETs)肝轉移三類患者。

鍶-89

鍶-89具有50.5天的半衰期，該同位素在醫學領域主要應用于骨轉移瘤鎮痛治療，靜脈注射后優先富集于病灶部位，對前列腺癌、乳腺癌等引發的骨轉移疼痛有效率超80%，療效可持續3至6個月。此外，鍶-89檢測技術被用于海鮮食品安全監測，通過液閃法、質譜法等手段評估海洋環境污染狀況。

“看穿”身體的卓越影像技術

作為一門前沿學科，核醫學正廣泛應用于各個疾病的檢查治療中。這些技術最早可追溯到20世紀30年代，諾貝爾化學獎獲得者喬治·查爾斯·德海韋西利用重水的示蹤原理來研究金魚與外界水交換機制。

近年來，核醫學進入高速發展的分子影像時代，目前擁有兩個卓越的“神器”——

單光子發射計算機斷層成像術(SPECT)在評估腎功能、早期發現冠心病并預測治療效果、診斷大腦疾病及評估神經功能，以及診斷并區分全身骨骼疾病方面，展現出了其獨特的臨床價值。

正電子發射計算機斷層顯像(PET-CT)堪稱“現代醫學高科技之冠”，一次檢查即可同時獲取病變部位的精確解剖結構與功能代謝信息，是醫學影像診斷技術發展史上的革命性突破。

簡單來說，傳統的醫學影像技術主要是給身體“拍照片”，側重于觀察器官的形狀和結構。而核醫學的影像技術則獨辟蹊徑，更像是給身體“讀心”，能夠深入到身體分子水平，洞察其活動及功能。

不過，依然有不少患者談“核”色變。他們最關心的是核醫學檢查會不會致癌;做完檢查需不需要隔離;PET-CT報告顯示“代謝”高就是患癌了等等。

經過長期研究和臨床試驗，這兩種檢查使用的放射性核素劑量在安全范圍內。像一次PET-CT檢查接收的輻射量約7~15毫西弗，相當于高原地區生活1月的暴露量，代謝24小時后，輻射量就和手機待機差不多了。

另外，患者完成這些檢查后，體內的放射性劑量已降至安全范圍內，因此不用隔離。PET-CT報告提示“代謝高”，也可能與多種因素相關，如炎癥、感染、良性腫瘤或其他非癌癥性疾病。

更令人欣喜的是，現在核醫學診斷技術還能提前發現阿爾茨海默病。阿爾茨海默病的病理學特征之一，是淀粉樣蛋白在大腦內沉積形成淀粉樣斑塊，俗稱“老年斑”。

這種“老年斑”是阿爾茨海默病診斷的標準，但它早早就會在大腦皮層里“潛伏”起來，比癥狀出現要早15至20年。如今，淀粉樣蛋白正電子發射斷層顯像技術(Aβ-PET)能在癥狀出現前探測到“老年斑”，從而實現疾病的早期、無創、精準診斷。

期待未來，核醫學能涌現更多新技術，來看穿我們身體的“小秘密”。

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