1895年11月8日，126年前的今天，德国机械工程师、物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Konrad Röntgen）在实验中探测并发明了X射线，这一成就使他在1901年获得了首届诺贝尔物理学奖。从克鲁克斯管中诞生的X射线，也让世界的医学诊断迎来了一场前所未有的翻覆。

 

 

1845年3月27日，伦琴出生在一个德国商人家庭。三岁时，他与父母举家搬到荷兰。青年时期的伦琴在荷兰乌得勒支技工学校学习了近两年，期间了解了机械的运作原理，也潜移默化的培养了进一步学习机械工程的兴趣，为他以后的职业生涯奠定了基础。1865年，他的同学画了一幅恶作剧漫画，这幅漫画被老师拦截，以为是伦琴所绘，因此他被不公正地开除了。没有高中文凭，伦琴只能不得以去荷兰的大学做旁听生。后来他听说苏黎世联邦理工学院（Eidgenössische Technische Hochschule Zürich，ETH）只需要通过入学考试即可入学，经过一番努力，伦琴顺利进入学院，开始在那里学习自己一直热爱的机械工程。1869年，伦琴从苏黎世联邦理工学院毕业并获得博士学位，还博得了发明了昆特管的著名物理学家奥古斯特·昆特（August Kundt）教授的亲睐。毕业后，伦琴跟随奥古斯特·昆特来到斯特拉斯堡新成立的德国凯撒-威廉-大学（Kaiser-Wilhelms-Universityät，普法战争后重建，现为斯特拉斯堡大学——Université de Strasbourg，属于法国阿尔萨斯）进行深造。

伦琴的学识得到了众多学府的认可。1874年，伦琴成为凯撒-威廉-大学物理系的讲师。1875年，他成为符腾堡州霍亨海姆农业学院的物理教授。1876年，他以物理学教授的身份再次回到斯特拉斯堡任教。1879年，他被任命为吉森大学（University Of Giessen）物理系主任。随后，伦琴想前往维尔茨堡大学（Universität Würzburg）任教，虽然伦琴已经有在多所大学任教的经验，能力也得到了众多物理学家的认可，但他的科学生涯仍困难重重。他被开除的经历使有着博士学位的他连在维尔茨堡大学获得一份工作的资格都得不到。好在到了1888年，由于才华出众，在巴伐利亚政府特别要求下，伦琴终于在维尔茨堡大学获得物理学教授一职，并开始了针对“克鲁克斯管”的实验。“克鲁克斯管”能够在有正负电极的玻璃灯泡中放电而产生光现象和其他现象，伦琴对其中发出的阴极射线特别感兴趣，同时他还专注于评估阴极射线在放电管外的射程。

1895年11月8日，伦琴有了一个颠覆世界的发现——这一日的傍晚，他再次进行对“克鲁克斯管”的放电现象和阴极射线的研究。为了防止外界光线对放电管的影响，也为了不使管内的可见光漏出管外，他遮蔽了房间内的所有光线，还用黑色纸板给放电管做了个封套。为了检查封套的遮光性，他给放电管接上电源，封套如他所愿，没有漏出一点肉眼可见的光线，可是他却意外地发现一米外的一个小工作台上有荧光，原来这荧光是从一块涂有铂氰化钡晶体的屏幕上发出的。然而他曾经的实验早已证实，阴极射线只能在空气中发散仅仅几厘米的距离。于是他重复刚才的实验，把屏幕一点点拉远，一直到2米以外，屏上依然可见到荧光。伦琴认为会让这块屏幕发出荧光的决不是阴极射线。

注意到这种导致屏幕发出荧光的奇怪的“光”后，伦琴想知道它对感光板的影响。随后的实验中，他把涂有铂氰化钡晶体的屏幕换成了感光板，并在感光板上记录了第一张X射线图像。11月8日晚上，Röntgen测试了黑色硬纸板和铝板、铂金板、铜板和其他金属板，看看哪些会挡住这种光线。当他最终把一个小小的铅盘放在阴极射线管和涂层屏幕之间时，这位科学家发现，铅阻止了这种光线的成像。他再次用黑纸封套覆盖真空管，排除了屏幕上的图像效果与普通或紫外光有关的任何可能性。因此，伦琴认为，一定是“克鲁克斯管”发出了其他未知的射线。伦琴在做这种射线的穿透实验时，甚至被自己的手的“幽灵”图像吓了一跳，仔细观察后发现，这一图像其实是他的手部骨骼的轮廓。进一步的实验表明，这种新型的射线能够穿透大多数物质，包括身体的软组织，但可以将骨骼和金属的图像以阴影的形式呈现出来。
 

接下来7周的时间里，为了检验他的观察结果并增强他的科学数据，伦琴把自己的实验室当成了自己的家，食宿都在一方小小的实验室里。谈到这段经历时，他打趣这是为了确保他“没有发疯”。他说：“当我观察到这一现象时，我仍然认为我是被欺骗的受害者。”1895年12月28日，他在维尔茨堡物理医学学会的学报上提交了他的“初步报告”《一种新的射线》（On a New Kind of Rays）。

从各种金属到他妻子伯莎的手，伦琴拍摄了许多张这种射线下各种物体的成像胶片。在伯莎的胶片中，能够清晰地看到她的结婚戒指突兀地出现在她手骨上。到1896年1月1日，他已经拍了足够多的照片，分发给欧洲各地的同僚们。1896年1月5日，一位捷克科学家把伦琴的射线照片供给了一家维也纳报纸，这篇报道掀起了轩然大波。随后，这种射线被命名为“伦琴射线”，也称“X射线”。一周后，德皇威尔·赫尔姆二世（Kaiser Wil Helm II）把伦琴接到柏林，授予他普鲁士皇冠勋章。

在伦琴于1896年1月23日将他的研究成果提交给当地物理医学学会之前，全球各地的科学家就已经将他的研究成果用在让鱼、硬币、人腿和活家禽展现真正的“内在”上了，几乎所有的报纸、杂志和期刊都宣称X光图像是“现代医学的奇迹”，后来证明，他们所言非虚。在他的成果公布的两个月内，世界上大多数大城市都已经举行了这种新射线的演示。到第三个月，“大众科学月刊”发表了一篇解释如何自制伦琴X光机的文章。

伦琴的研究成果以野火燎原之势传遍了全世界。产生X射线的设备很快就得到了广泛使用，在摄影棚拍摄“骨头肖像”成为一种时髦，这些热火朝天的新事物进一步激发了公众的兴趣和想象力。渐渐地，关于X射线的诗歌出现在流行的期刊上，而射线的比喻用法也出现在政治漫画、短篇小说和广告中。关于X射线，侦探们鼓吹可以使用伦琴的设备挖掘他人的隐私，而据说能阻止“X射线眼镜”偷窥的铅内衣也受到了人们的追捧。

很少有科学突破能像伦琴发现X射线那样产生立竿见影的广泛影响，这一重大发现几乎是瞬息之间改变了物理学和医学领域。在伦琴宣布他的发现后的一年内，X射线已经应用于医学领域的诊断和治疗，影像学更是成为了医疗专业的重要组成部分。毫无疑问，这是医疗和科技的一大飞跃。

除了使用X射线进行诊断外，一些实验学家开始将X射线应用于治疗疾病。自19世纪初以来，电疗因能暂时缓解一部分患者疼痛而广受欢迎，而这些设备也同样可以产生X射线。1896年1月，就在伦琴的研究发现宣布几天后，芝加哥一位名叫埃米尔·格鲁贝（Emil Grubbe）的电疗师对一名患有复发性乳腺癌的妇女进行了放射治疗。1896年年底，几名研究人员注意到了射线对癌细胞的稳定作用，另一部分人则发现X射线在治疗表面损伤和皮肤问题上的显著效果，还有人研究了X射线的杀菌作用。在美国和法国设立的脱毛诊所中，X射线甚至被发掘出了美容用途。

因X射线的普及而广为世人所知的伦琴弥补了没有完成高中学业的遗憾，因为没有高中文凭而被大学拒之门外的伤痛，也在这一发现的光环下渐渐弥合。1900年，伦琴被慕尼黑大学（Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen，LMU）聘请为物理学教授。1901年，伦琴获得了首届诺贝尔物理学奖，登上了一座学术界的高峰。当被问及他在发现X射线那一刻的想法时，伦琴发挥了自己一贯的求是精神，回答道：“我没有思考，我只是进行了调查。”时至今日，伦琴在世人眼中依然一位才华横溢的实验者，并且从不靠他的研究谋取私利。他拒绝了接受德国贵族的头衔，并将他的诺贝尔奖奖金捐赠了出去。虽然他接受了慕尼黑大学授予的荣誉医学博士学位，但他从未申请任何X射线专利，以确保世界上所有科研都可以从他的工作中自由地受益。

 

尽管发端于X射线的放射学这门专业发展缓慢，但X射线的新技术对神经外科产生了重大的影响。伦琴取得突破后不久，X射线被应用于神经系统检查——人们对头骨的构造有着极大的求知欲。后来成为放射科医生的维也纳神经物理学家——被称为“神经放射学之父”的亚瑟·舒勒（Arthur Schüller）是第一个通过X射线评估颅骨骨质疾病和变形的人。舒勒系统地对自己的发现进行了分类和描述，并把他的观察结果联系起来。舒勒分别于1905年和1912年发表经典著作《伦琴的X光片中的颅底》（Röntgenbilde Die Schädelbase in Röntgenbilde）和《头部疾病的X线诊断》（RöntgenDiagnostik der Erkrankungen des Kopfes）成为是头骨X射线解剖科学的基础。此外，舒勒借助X射线的成像，设计了几种十分有效的手术程序，包括脐带切除术、经鼻垂体消融术和扩大第三脑室后脑池引流。
 

“德国神经外科之父”费多·克劳斯（Fedor Krause）也是研究X射线在神经外科中应用的一员。克劳斯将X射线充分地应用在他的患者身上，他使用X射线明确了病理位置，设计了手术方法，而不会侵犯关键结构。在他于1910年出版的的《大脑和脊髓手术》（Brain and spinal cord surgery）中，他这样评价X射线：“在所有其他诊断手段中，它在有钙质或骨质沉积的肿瘤中最有用，例如外生性骨疣和颅骨任何损伤都可能导致癫痫发作……只要可能，就应该进行X光检查，它通常对明确诊断有很大的帮助。即使在癫痫中，X线摄影也是被迫切需要的。”

但X射线并不是全然完美的。克劳斯对X射线检查不能提供极佳信息的肿瘤信息发表了评论：“在某些情况下，伦琴的技术可能会显示足够数量的骨骼变化，从而导致正确的诊断。然而通常情况下，破坏颞骨岩部后表面的桥小脑角肿瘤很难用X光诊断。要发现这种肿瘤，目前除了在硬膜内探查颅骨后窝外，还没有其他方法可供选择。到目前为止，X射线检查总是让我们失望；可能是因为肿瘤位于中线附近的深部。如果X光检查对这些病例的实际情况有更多的了解，这将对外科医生有很大的帮助，我们将把外科干预限制在简单的减压-钻孔。”

为了表彰伦琴的成就，2004年，国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）将111号元素命名为伦琴。伦琴也被定为一种计量单位。时代和科技的进步，也逐渐为X射线注入了新的活力。核磁共振的出现，使人们能够进行脑内灌注、扩散相关和错配成像，对脑血管疾病的评估和治疗产生了重大影响。在过去20年里，随着计算机硬件和软件的快速发展，脑成像技术的进步为人们提供了对大脑生理和病理实体的独特视角。科技进步的步伐不断扩大，在不远的将来，影像学或许可以做到为病理变化提供准确的诊断和精确的结构信息。伦琴的名字，也将伴随着每一张X光片上的荧光而闪烁着独一无二的光芒。