第436章 医学的进步（二合一）
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【神谕纪元·三二七四年（秋）】
大夏帝国的天空逐渐被秋意染成深邃的蔚蓝。
在王都大夏学宫那片广袤的建筑群中，医学院的红砖小楼在对比之下，显得比其他学科安静得多。
萦绕在这片建筑群里的，只有浓郁的草药熬煮味，与淡淡的消毒水气息交织在一起的独特味道。
随着大夏对微观世界认知的加深，医学早已脱离了早期那种单纯依靠经验和草药去盲人摸象的初级阶段。
如今的医学院学制，被学宫教务司划分为三个方向，以满足大夏帝国庞大且日益复杂的医疗体系需求。
其一，是传统医学方向。
选择这个方向的学子，主要研究大夏本土极其丰富的动植物药用资源以及流传千年的经络学说。
他们需要熟读历代医案药典，背诵海量的药性配伍，掌握望闻问切的诊断方法，以及推拿、针灸和基础的清创缝合技术。
这些人是大夏基层医疗体系最坚实的基石。
他们毕业后，大多会被分配到各个乡镇的卫生所和基层医院，用最低廉的成本和最便捷的方式，处理百姓日常的头疼脑热，跌打损伤和风寒湿毒。
其二，是近代医学方向。
自从光学显微镜和青霉素等抗生素投入大规模临床使用后，这门基于细胞学和微观病理学的学科迎来了长足的发展。
这一科的学子，大半时间都在解剖室和无菌实验室中度过。
他们探究细菌培养，血液细胞构成，学习严苛的消毒隔离制度，并执刀进行复杂的骨科复位和浅表脏器切除手术。
这是属于大型综合医院和军方野战医院的核心专业力量。
然而，在大夏医学院中，要求最为全面，学业也最为繁重，淘汰率高得令人发指的，是第三种，混合型医学。
选择这一科的学子，被寄予了医学界期望。
他们需要兼修传统草药之理与近代病理学，解剖学。
他们既要能通过脉象和舌苔，开出一剂调理内息，固本培元的药方。
又要能熟练地穿上无菌手术衣，拿起柳叶刀，在显微镜下进行精密的血管缝合或复杂的腹腔神经剥离。
这种跨学科的融合，对学子的记忆力，理解力，甚至体能和心理素质的要求都极高。
这使得该方向的学子，平均在校修习的时间长达八到十年。
期间要经历无数次的理论考核与临床答辩，不合格两次便会被降级到前两个方向。
许多人将自己人生中最好的一段青春，全数留在了学宫汗牛充栋的医学典籍与病房之中。
尽管学业漫长且艰辛，每年夏末的招生季，依然有大批聪明的年轻学子，将混合型医学作为首选志愿。
原因很简单，在大夏构建的社会体系中，这是一份真正的，由国家信誉背书的金饭碗。
只要能顺利熬过这漫长的十年，通过严苛的毕业考核，取得大夏综合主治医师或高级医学研究员的执业资格，便意味着直接跨入了受人尊敬的阶层。
他们会被统一分配到各行省的主城高级医院，不仅享受着国家财政拨付的极其优渥的津贴，独立的家属住房，更拥有着无法用金钱衡量的社会地位。
生老病死，是人类永恒的命题。
在这个物资统筹调配，福利体系完善的国家里，一名医术精湛的医生，走到哪里都会受到人们发自内心的敬重。
……
王都学宫医学院第一附属医院。
十月的一个午后，第一附属医院的防辐射实验室里。
几位身穿白色实验服的学者，正围绕着一台刚刚组装完毕的庞大机器进行最后的参数调试。
这台机器的主体，是一个高达6米，重达十几吨的巨大中空金属圆环。
圆环表面布满了复杂的检修面板，内部则隐藏着精密的滑轨，高压电缆和电子管放大元件。
在场的，不仅有医学院资深的神外主任医师秦立轩老院士，还有格物院的电磁学者石成仁，以及工匠院的精密机械与轴承专家彭成礼。
这种跨越医学，物理学与机械工程学的联合攻关，在如今的大夏学宫中已经成为一种常态。
而这个庞大工程的起因，源于大夏外科手术正在面临的一项技术瓶颈。
早在多年前，大夏的物理学家们就在阴极射线管的放电实验中，偶然发现了能够穿透人体的X射线，并很快将其量产，广泛应用于临床医疗。
骨折的断位、肺部的空洞、甚至是不慎吞入体内的金属异物，在X光底片下变得一目了然。
但随着外科手术难度的不断攀升，大夫们在实际的临床应用中，很快发现了这项技术的局限性。
“影像太扁平了，它完全缺乏纵深感，甚至充满了欺骗性。”
此时，满头银发的秦立轩老院士正站在高亮的观片灯前，指着墙上一张人体颅脑的X光透视图，与物理学者石成仁探讨着。
“石教授，你看这张片子。”
秦立轩干枯的手指点在黑白底片上的一处模糊阴影上，“这是一个月前，我接手的一位患有严重头痛伴随偏瘫的病人。X光片显示，他的右侧顶叶深处，有一个大约鸡蛋大小的高密度阴影。我们判定那是脑肿瘤。”
“当时，我根据这张片子制定的手术方案，是直接从右侧颅骨开窗入路。但是，当我切开脑膜，剥离了表层的脑组织后，才发现我们全错了。”
“X射线穿过人体，把头骨、脑皮层、深层神经核团、肿瘤以及错综复杂的血管阴影，全部像烙饼一样，重叠挤压在了这一张二维的胶片上！”
“那颗肿瘤，根本不在浅表，而是深深地包裹在颈内动脉的分支血管上！底片上看起来它在血管旁边，但在立体的颅腔内，它是在血管的后面！由于误判了深度和立体轮廓，我们在手术中不慎触碰了血管壁，引发了大出血。”
秦立轩推了推鼻梁上的老花镜，深吸了一口气：“那台手术做了整整十五个时辰，我们用尽了所有的止血手段，病人最终虽然活下来了，但却永久性地丧失了语言能力。这是我们外科大夫的耻辱，更是对生命，对父神的辜负。”
他转过身，目光紧紧盯着石成仁，眼中带着近乎恳求的期冀。
“石教授，如果只是看断了哪根骨头，普通的X光足够了。但对于开颅、或者复杂的深腔内脏切除，它带来的盲目性是致命的。手术刀切下去，差之毫厘，便会伤及大血管。我们需要一种新的工具！”
“一种能把人体像切萝卜一样，一层一层看清内部横截面真实结构，能让我们大夫在动刀前，就知道病灶具体在哪个坐标的工具！”
这个迫切且带着临床教训的需求，被迅速上报，作为高级别的医疗科技攻关项目，交到了格物院和工匠院的手中。
物理学者石成仁接下了课题。
他带领团队经过长达半年的射线吸收实验和测算，确认了一个基础的物理事实。
X射线在穿透人体不同密度的组织，如高密度的骨骼、中等密度的肌肉和血液、低密度的脂肪和气体时，其射线的衰减系数存在着微小但固定的差异。
“物理理论上是完全可行的，秦老。”
石成仁曾在项目初期的论证会上，用粉笔在黑板上画了一个圆圈代表人体，然后在圆圈周围画满了放射状的箭头。
“只要我们将一个极细的X射线发射源，和一个极其灵敏的晶体探测器，放在人体的正对面。然后，让它们沿着滑轨，围绕着病人进行三百六十度的匀速旋转扫描。”
“在旋转的过程中，探测器会记录下几万个、甚至几十万个不同角度穿透人体的射线强度数据。利用这些射线衰减的差异，我们就能得到这一个横截面的海量投影数据。”
“但是，”石成仁当时的话锋一转，“有了数据，如何反向推导出人体内部某一个具体切面的二维图像？这中间涉及到的数学矩阵计算量，庞大到令人绝望。如果靠人力去解这些联立方程组，算出一张图可能需要好几年。”
这成为了卡住项目的死结。
物理原理讲得通，但数学算法和算力跟不上。
为了寻找解开矩阵的方法，石成仁一头扎进了学宫数学院，开始找人想办法。
最后，一位数学院教授找到了一篇，已故数学大师贾子平的论文手稿。
那是一篇名为《基于多维空间投影数据的逆变换与结构重建》的纯粹数学理论手稿。
那是贾子平当年在研究极端离散数论和素数分布时，为了解决某个多维空间映射问题，而顺手推导出来的一个副产物。
在当时，这个模型没有任何实际应用场景，只是一堆纯粹而优美的抽象符号。
石成仁坐在档案馆的木地板上，看着这份几十年前的手稿，沉默了许久。
数学，再一次走在了物理和应用的前面。
那些看似毫无用处的纯理论研究，在未来的某一天，成为了解锁新科技的钥匙。
纯粹科学的研究，从来都不是无用的。
它是人类文明向未知的未来，留下的底蕴。
算法与理论的拼图，在这一刻补齐。
接下来的九个月，就是研发和实验。
工匠院的机械专家彭成礼带着上百名高级钳工，利用最新研发的航空级高强度铝合金和静音滚珠轴承，打造出了那个能够承载数吨重设备，并且在高速旋转中不产生哪怕一毫米震动偏移的巨型金属滑轨圆环。
因为任何微小的物理震颤，都会让最终的数学计算结果变成一团废纸。
而大夏新成立的计算机研究所，则对新一代的电子管计算机进行了底层逻辑的改写，使其能够专门处理贾子平留下的那套矩阵算法。
……
回忆渐渐收拢。
“各部分气压、电压检查完毕，冷却系统循环正常，可以开始了。”
彭成礼站在不远处的防辐射控制台前，看了一眼仪表盘上稳定的指针，语气平稳地向石成仁汇报道。
实验台的金属滑床，在液压杆的推动下，缓缓送入了那个巨大金属圆环的中心。
滑床上躺着的，是一头已经被麻醉的成年白猪。
它的头部被特制的固定器牢牢锁住，确保在扫描过程中不会发生任何位移。
“启动。”石成仁深吸了一口气，轻声下令。
彭成礼按下操作按钮。
机器内部隐藏在盖板下的X射线发生器和对面的探测阵列，开始绕着白猪的头部进行匀速旋转时，沉重的滑轨发出的那种轻微的充满工业美感的“沙沙”摩擦声。
与此同时，一墙之隔的恒温运算室里。
两台经过特殊改装，占地足有半个篮球场大小的电子管计算机，进入了满负荷的高速运转状态。
成千上万个指头大小的电子管在巨大的机柜内明灭闪烁，散发出幽幽的橙红色光芒。
庞大的工业水冷风扇发出了低沉而平稳的嗡鸣声，将大量产生的热量强行排出室外。
探测器将接收到的每一束微弱射线衰减信号，转化为不同频率的电波，顺着手腕粗细的黑色同轴线缆，源源不断地输送进计算机的运算核心。
冰冷的机器，正利用着一位已故数学家留下的优美算式，对这海量的投影切片数据，进行着逆向求解。
时间在一分一秒地流逝。
几位学者的目光，全都死死地集中在连接计算机图像输出端的那面荧光屏幕上。
大约过了漫长的半炷香时间。
“运算结束，开始图像重建，出图了。”
只见那面原本布满杂乱无章黑白噪点的屏幕上，像素点开始如同受到磁铁吸引的铁屑般迅速收敛，排列，组合。
几息之后。
一张清晰的，没有任何骨骼前后重叠遮挡的，白猪大脑横向切开的断层图像，显现在了荧光屏幕上！
脑室的对称轮廓。灰白质的细微边界，甚至是一根较粗的脑血管横截面，在屏幕上呈现出不同灰度的层次，清晰可辨！
“滑床后退五寸，定点，再扫描一个胸腔横截面！”
机械再次平稳运转，荧光屏幕上的数据流再次刷新。
这一次，白猪胸腔内部的横截面展现在了众人眼前。
心脏的左右心室腔室结构、肺叶的边缘走向和气管分支、甚至是脊椎骨内部的骨髓腔，全都一览无余，没有丝毫的死角！
生命体内部的层级结构，便以数学和物理交织的数字图像形式，立体且直观地展现在了医生的眼前！
一向沉稳如山的外科老院士秦立轩，定定地看着屏幕上那张清晰的胸腔切面图。
缓缓地摘下老花镜，用一块略显陈旧的棉布手帕，轻轻擦了擦因为激动而涌出眼泪的眼角。
长长地，舒了一口气。
“有了这个东西……”
“以后那些躺在病床上的大夏子民，也能少受些被我们开膛破肚，白白翻找的苦了。”
在场的学者们相互看了一眼，微微点头致意。
从贾子平在黑板上写下的抽象数学算式，到石成仁在实验室里测出的物理常数差异；从彭成礼打磨出的精密滑轨，到电子管计算机里奔流的电信号。
最终，它们汇聚成了一束拯救生命的光。
大夏帝国的第一台计算机断层扫描仪（CT），在神谕纪元三二七四年的这个秋日午后，就这样诞生于这间实验室中。
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随着大夏对微观世界认知的加深，医学早已脱离了早期那种单纯依靠经验和草药去盲人摸象的初级阶段。
如今的医学院学制，被学宫教务司划分为三个方向，以满足大夏帝国庞大且日益复杂的医疗体系需求。
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这些人是大夏基层医疗体系最坚实的基石。
他们毕业后，大多会被分配到各个乡镇的卫生所和基层医院，用最低廉的成本和最便捷的方式，处理百姓日常的头疼脑热，跌打损伤和风寒湿毒。
其二，是近代医学方向。
自从光学显微镜和青霉素等抗生素投入大规模临床使用后，这门基于细胞学和微观病理学的学科迎来了长足的发展。
这一科的学子，大半时间都在解剖室和无菌实验室中度过。
他们探究细菌培养，血液细胞构成，学习严苛的消毒隔离制度，并执刀进行复杂的骨科复位和浅表脏器切除手术。
这是属于大型综合医院和军方野战医院的核心专业力量。
然而，在大夏医学院中，要求最为全面，学业也最为繁重，淘汰率高得令人发指的，是第三种，混合型医学。
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他们需要兼修传统草药之理与近代病理学，解剖学。
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又要能熟练地穿上无菌手术衣，拿起柳叶刀，在显微镜下进行精密的血管缝合或复杂的腹腔神经剥离。
这种跨学科的融合，对学子的记忆力，理解力，甚至体能和心理素质的要求都极高。
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他们会被统一分配到各行省的主城高级医院，不仅享受着国家财政拨付的极其优渥的津贴，独立的家属住房，更拥有着无法用金钱衡量的社会地位。
生老病死，是人类永恒的命题。
在这个物资统筹调配，福利体系完善的国家里，一名医术精湛的医生，走到哪里都会受到人们发自内心的敬重。
……
王都学宫医学院第一附属医院。
十月的一个午后，第一附属医院的防辐射实验室里。
几位身穿白色实验服的学者，正围绕着一台刚刚组装完毕的庞大机器进行最后的参数调试。
这台机器的主体，是一个高达6米，重达十几吨的巨大中空金属圆环。
圆环表面布满了复杂的检修面板，内部则隐藏着精密的滑轨，高压电缆和电子管放大元件。
在场的，不仅有医学院资深的神外主任医师秦立轩老院士，还有格物院的电磁学者石成仁，以及工匠院的精密机械与轴承专家彭成礼。
这种跨越医学，物理学与机械工程学的联合攻关，在如今的大夏学宫中已经成为一种常态。
而这个庞大工程的起因，源于大夏外科手术正在面临的一项技术瓶颈。
早在多年前，大夏的物理学家们就在阴极射线管的放电实验中，偶然发现了能够穿透人体的X射线，并很快将其量产，广泛应用于临床医疗。
骨折的断位、肺部的空洞、甚至是不慎吞入体内的金属异物，在X光底片下变得一目了然。
但随着外科手术难度的不断攀升，大夫们在实际的临床应用中，很快发现了这项技术的局限性。
“影像太扁平了，它完全缺乏纵深感，甚至充满了欺骗性。”
此时，满头银发的秦立轩老院士正站在高亮的观片灯前，指着墙上一张人体颅脑的X光透视图，与物理学者石成仁探讨着。
“石教授，你看这张片子。”
秦立轩干枯的手指点在黑白底片上的一处模糊阴影上，“这是一个月前，我接手的一位患有严重头痛伴随偏瘫的病人。X光片显示，他的右侧顶叶深处，有一个大约鸡蛋大小的高密度阴影。我们判定那是脑肿瘤。”
“当时，我根据这张片子制定的手术方案，是直接从右侧颅骨开窗入路。但是，当我切开脑膜，剥离了表层的脑组织后，才发现我们全错了。”
“X射线穿过人体，把头骨、脑皮层、深层神经核团、肿瘤以及错综复杂的血管阴影，全部像烙饼一样，重叠挤压在了这一张二维的胶片上！”
“那颗肿瘤，根本不在浅表，而是深深地包裹在颈内动脉的分支血管上！底片上看起来它在血管旁边，但在立体的颅腔内，它是在血管的后面！由于误判了深度和立体轮廓，我们在手术中不慎触碰了血管壁，引发了大出血。”
秦立轩推了推鼻梁上的老花镜，深吸了一口气：“那台手术做了整整十五个时辰，我们用尽了所有的止血手段，病人最终虽然活下来了，但却永久性地丧失了语言能力。这是我们外科大夫的耻辱，更是对生命，对父神的辜负。”
他转过身，目光紧紧盯着石成仁，眼中带着近乎恳求的期冀。
“石教授，如果只是看断了哪根骨头，普通的X光足够了。但对于开颅、或者复杂的深腔内脏切除，它带来的盲目性是致命的。手术刀切下去，差之毫厘，便会伤及大血管。我们需要一种新的工具！”
“一种能把人体像切萝卜一样，一层一层看清内部横截面真实结构，能让我们大夫在动刀前，就知道病灶具体在哪个坐标的工具！”
这个迫切且带着临床教训的需求，被迅速上报，作为高级别的医疗科技攻关项目，交到了格物院和工匠院的手中。
物理学者石成仁接下了课题。
他带领团队经过长达半年的射线吸收实验和测算，确认了一个基础的物理事实。
X射线在穿透人体不同密度的组织，如高密度的骨骼、中等密度的肌肉和血液、低密度的脂肪和气体时，其射线的衰减系数存在着微小但固定的差异。
“物理理论上是完全可行的，秦老。”
石成仁曾在项目初期的论证会上，用粉笔在黑板上画了一个圆圈代表人体，然后在圆圈周围画满了放射状的箭头。
“只要我们将一个极细的X射线发射源，和一个极其灵敏的晶体探测器，放在人体的正对面。然后，让它们沿着滑轨，围绕着病人进行三百六十度的匀速旋转扫描。”
“在旋转的过程中，探测器会记录下几万个、甚至几十万个不同角度穿透人体的射线强度数据。利用这些射线衰减的差异，我们就能得到这一个横截面的海量投影数据。”
“但是，”石成仁当时的话锋一转，“有了数据，如何反向推导出人体内部某一个具体切面的二维图像？这中间涉及到的数学矩阵计算量，庞大到令人绝望。如果靠人力去解这些联立方程组，算出一张图可能需要好几年。”
这成为了卡住项目的死结。
物理原理讲得通，但数学算法和算力跟不上。
为了寻找解开矩阵的方法，石成仁一头扎进了学宫数学院，开始找人想办法。
最后，一位数学院教授找到了一篇，已故数学大师贾子平的论文手稿。
那是一篇名为《基于多维空间投影数据的逆变换与结构重建》的纯粹数学理论手稿。
那是贾子平当年在研究极端离散数论和素数分布时，为了解决某个多维空间映射问题，而顺手推导出来的一个副产物。
在当时，这个模型没有任何实际应用场景，只是一堆纯粹而优美的抽象符号。
石成仁坐在档案馆的木地板上，看着这份几十年前的手稿，沉默了许久。
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纯粹科学的研究，从来都不是无用的。
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算法与理论的拼图，在这一刻补齐。
接下来的九个月，就是研发和实验。
工匠院的机械专家彭成礼带着上百名高级钳工，利用最新研发的航空级高强度铝合金和静音滚珠轴承，打造出了那个能够承载数吨重设备，并且在高速旋转中不产生哪怕一毫米震动偏移的巨型金属滑轨圆环。
因为任何微小的物理震颤，都会让最终的数学计算结果变成一团废纸。
而大夏新成立的计算机研究所，则对新一代的电子管计算机进行了底层逻辑的改写，使其能够专门处理贾子平留下的那套矩阵算法。
……
回忆渐渐收拢。
“各部分气压、电压检查完毕，冷却系统循环正常，可以开始了。”
彭成礼站在不远处的防辐射控制台前，看了一眼仪表盘上稳定的指针，语气平稳地向石成仁汇报道。
实验台的金属滑床，在液压杆的推动下，缓缓送入了那个巨大金属圆环的中心。
滑床上躺着的，是一头已经被麻醉的成年白猪。
它的头部被特制的固定器牢牢锁住，确保在扫描过程中不会发生任何位移。
“启动。”石成仁深吸了一口气，轻声下令。
彭成礼按下操作按钮。
机器内部隐藏在盖板下的X射线发生器和对面的探测阵列，开始绕着白猪的头部进行匀速旋转时，沉重的滑轨发出的那种轻微的充满工业美感的“沙沙”摩擦声。
与此同时，一墙之隔的恒温运算室里。
两台经过特殊改装，占地足有半个篮球场大小的电子管计算机，进入了满负荷的高速运转状态。
成千上万个指头大小的电子管在巨大的机柜内明灭闪烁，散发出幽幽的橙红色光芒。
庞大的工业水冷风扇发出了低沉而平稳的嗡鸣声，将大量产生的热量强行排出室外。
探测器将接收到的每一束微弱射线衰减信号，转化为不同频率的电波，顺着手腕粗细的黑色同轴线缆，源源不断地输送进计算机的运算核心。
冰冷的机器，正利用着一位已故数学家留下的优美算式，对这海量的投影切片数据，进行着逆向求解。
时间在一分一秒地流逝。
几位学者的目光，全都死死地集中在连接计算机图像输出端的那面荧光屏幕上。
大约过了漫长的半炷香时间。
“运算结束，开始图像重建，出图了。”
只见那面原本布满杂乱无章黑白噪点的屏幕上，像素点开始如同受到磁铁吸引的铁屑般迅速收敛，排列，组合。
几息之后。
一张清晰的，没有任何骨骼前后重叠遮挡的，白猪大脑横向切开的断层图像，显现在了荧光屏幕上！
脑室的对称轮廓。灰白质的细微边界，甚至是一根较粗的脑血管横截面，在屏幕上呈现出不同灰度的层次，清晰可辨！
“滑床后退五寸，定点，再扫描一个胸腔横截面！”
机械再次平稳运转，荧光屏幕上的数据流再次刷新。
这一次，白猪胸腔内部的横截面展现在了众人眼前。
心脏的左右心室腔室结构、肺叶的边缘走向和气管分支、甚至是脊椎骨内部的骨髓腔，全都一览无余，没有丝毫的死角！
生命体内部的层级结构，便以数学和物理交织的数字图像形式，立体且直观地展现在了医生的眼前！
一向沉稳如山的外科老院士秦立轩，定定地看着屏幕上那张清晰的胸腔切面图。
缓缓地摘下老花镜，用一块略显陈旧的棉布手帕，轻轻擦了擦因为激动而涌出眼泪的眼角。
长长地，舒了一口气。
“有了这个东西……”
“以后那些躺在病床上的大夏子民，也能少受些被我们开膛破肚，白白翻找的苦了。”
在场的学者们相互看了一眼，微微点头致意。
从贾子平在黑板上写下的抽象数学算式，到石成仁在实验室里测出的物理常数差异；从彭成礼打磨出的精密滑轨，到电子管计算机里奔流的电信号。
最终，它们汇聚成了一束拯救生命的光。
大夏帝国的第一台计算机断层扫描仪（CT），在神谕纪元三二七四年的这个秋日午后，就这样诞生于这间实验室中。
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