1895年11月8日，126年前的今天，德國機械工程師、物理學家威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Konrad Röntgen）在實驗中探測并發明了X射線，這一成就使他在1901年獲得了首屆諾貝爾物理學獎。從克魯克斯管中誕生的X射線，也讓世界的醫學診斷迎來了一場前所未有的翻覆。

 

 

1845年3月27日，倫琴出生在一個德國商人家庭。三歲時，他與父母舉家搬到荷蘭。青年時期的倫琴在荷蘭烏得勒支技工學校學習了近兩年，期間了解了機械的運作原理，也潛移默化的培養了進一步學習機械工程的興趣，為他以后的職業生涯奠定了基礎。1865年，他的同學畫了一幅惡作劇漫畫，這幅漫畫被老師攔截，以為是倫琴所繪，因此他被不公正地開除了。沒有高中文憑，倫琴只能不得以去荷蘭的大學做旁聽生。后來他聽說蘇黎世聯邦理工學院（Eidgenössische Technische Hochschule Zürich，ETH）只需要通過入學考試即可入學，經過一番努力，倫琴順利進入學院，開始在那里學習自己一直熱愛的機械工程。1869年，倫琴從蘇黎世聯邦理工學院畢業并獲得博士學位，還博得了發明了昆特管的著名物理學家奧古斯特·昆特（August Kundt）教授的親睞。畢業后，倫琴跟隨奧古斯特·昆特來到斯特拉斯堡新成立的德國凱撒-威廉-大學（Kaiser-Wilhelms-Universityät，普法戰爭后重建，現為斯特拉斯堡大學——Université de Strasbourg，屬于法國阿爾薩斯）進行深造。

倫琴的學識得到了眾多學府的認可。1874年，倫琴成為凱撒-威廉-大學物理系的講師。1875年，他成為符騰堡州霍亨海姆農業學院的物理教授。1876年，他以物理學教授的身份再次回到斯特拉斯堡任教。1879年，他被任命為吉森大學（University Of Giessen）物理系主任。隨后，倫琴想前往維爾茨堡大學（Universität Würzburg）任教，雖然倫琴已經有在多所大學任教的經驗，能力也得到了眾多物理學家的認可，但他的科學生涯仍困難重重。他被開除的經歷使有著博士學位的他連在維爾茨堡大學獲得一份工作的資格都得不到。好在到了1888年，由于才華出眾，在巴伐利亞政府特別要求下，倫琴終于在維爾茨堡大學獲得物理學教授一職，并開始了針對“克魯克斯管”的實驗。“克魯克斯管”能夠在有正負電極的玻璃燈泡中放電而產生光現象和其他現象，倫琴對其中發出的陰極射線特別感興趣，同時他還專注于評估陰極射線在放電管外的射程。

1895年11月8日，倫琴有了一個顛覆世界的發現——這一日的傍晚，他再次進行對“克魯克斯管”的放電現象和陰極射線的研究。為了防止外界光線對放電管的影響，也為了不使管內的可見光漏出管外，他遮蔽了房間內的所有光線，還用黑色紙板給放電管做了個封套。為了檢查封套的遮光性，他給放電管接上電源，封套如他所愿，沒有漏出一點肉眼可見的光線，可是他卻意外地發現一米外的一個小工作臺上有熒光，原來這熒光是從一塊涂有鉑氰化鋇晶體的屏幕上發出的。然而他曾經的實驗早已證實，陰極射線只能在空氣中發散僅僅幾厘米的距離。于是他重復剛才的實驗，把屏幕一點點拉遠，一直到2米以外，屏上依然可見到熒光。倫琴認為會讓這塊屏幕發出熒光的決不是陰極射線。

注意到這種導致屏幕發出熒光的奇怪的“光”后，倫琴想知道它對感光板的影響。隨后的實驗中，他把涂有鉑氰化鋇晶體的屏幕換成了感光板，并在感光板上記錄了第一張X射線圖像。11月8日晚上，Röntgen測試了黑色硬紙板和鋁板、鉑金板、銅板和其他金屬板，看看哪些會擋住這種光線。當他最終把一個小小的鉛盤放在陰極射線管和涂層屏幕之間時，這位科學家發現，鉛阻止了這種光線的成像。他再次用黑紙封套覆蓋真空管，排除了屏幕上的圖像效果與普通或紫外光有關的任何可能性。因此，倫琴認為，一定是“克魯克斯管”發出了其他未知的射線。倫琴在做這種射線的穿透實驗時，甚至被自己的手的“幽靈”圖像嚇了一跳，仔細觀察后發現，這一圖像其實是他的手部骨骼的輪廓。進一步的實驗表明，這種新型的射線能夠穿透大多數物質，包括身體的軟組織，但可以將骨骼和金屬的圖像以陰影的形式呈現出來。
 

接下來7周的時間里，為了檢驗他的觀察結果并增強他的科學數據，倫琴把自己的實驗室當成了自己的家，食宿都在一方小小的實驗室里。談到這段經歷時，他打趣這是為了確保他“沒有發瘋”。他說：“當我觀察到這一現象時，我仍然認為我是被欺騙的受害者。”1895年12月28日，他在維爾茨堡物理醫學學會的學報上提交了他的“初步報告”《一種新的射線》（On a New Kind of Rays）。

從各種金屬到他妻子伯莎的手，倫琴拍攝了許多張這種射線下各種物體的成像膠片。在伯莎的膠片中，能夠清晰地看到她的結婚戒指突兀地出現在她手骨上。到1896年1月1日，他已經拍了足夠多的照片，分發給歐洲各地的同僚們。1896年1月5日，一位捷克科學家把倫琴的射線照片供給了一家維也納報紙，這篇報道掀起了軒然大波。隨后，這種射線被命名為“倫琴射線”，也稱“X射線”。一周后，德皇威爾·赫爾姆二世（Kaiser Wil Helm II）把倫琴接到柏林，授予他普魯士皇冠勛章。

在倫琴于1896年1月23日將他的研究成果提交給當地物理醫學學會之前，全球各地的科學家就已經將他的研究成果用在讓魚、硬幣、人腿和活家禽展現真正的“內在”上了，幾乎所有的報紙、雜志和期刊都宣稱X光圖像是“現代醫學的奇跡”，后來證明，他們所言非虛。在他的成果公布的兩個月內，世界上大多數大城市都已經舉行了這種新射線的演示。到第三個月，“大眾科學月刊”發表了一篇解釋如何自制倫琴X光機的文章。

倫琴的研究成果以野火燎原之勢傳遍了全世界。產生X射線的設備很快就得到了廣泛使用，在攝影棚拍攝“骨頭肖像”成為一種時髦，這些熱火朝天的新事物進一步激發了公眾的興趣和想象力。漸漸地，關于X射線的詩歌出現在流行的期刊上，而射線的比喻用法也出現在政治漫畫、短篇小說和廣告中。關于X射線，偵探們鼓吹可以使用倫琴的設備挖掘他人的隱私，而據說能阻止“X射線眼鏡”偷窺的鉛內衣也受到了人們的追捧。

很少有科學突破能像倫琴發現X射線那樣產生立竿見影的廣泛影響，這一重大發現幾乎是瞬息之間改變了物理學和醫學領域。在倫琴宣布他的發現后的一年內，X射線已經應用于醫學領域的診斷和治療，影像學更是成為了醫療專業的重要組成部分。毫無疑問，這是醫療和科技的一大飛躍。

除了使用X射線進行診斷外，一些實驗學家開始將X射線應用于治療疾病。自19世紀初以來，電療因能暫時緩解一部分患者疼痛而廣受歡迎，而這些設備也同樣可以產生X射線。1896年1月，就在倫琴的研究發現宣布幾天后，芝加哥一位名叫埃米爾·格魯貝（Emil Grubbe）的電療師對一名患有復發性乳腺癌的婦女進行了放射治療。1896年年底，幾名研究人員注意到了射線對癌細胞的穩定作用，另一部分人則發現X射線在治療表面損傷和皮膚問題上的顯著效果，還有人研究了X射線的殺菌作用。在美國和法國設立的脫毛診所中，X射線甚至被發掘出了美容用途。

因X射線的普及而廣為世人所知的倫琴彌補了沒有完成高中學業的遺憾，因為沒有高中文憑而被大學拒之門外的傷痛，也在這一發現的光環下漸漸彌合。1900年，倫琴被慕尼黑大學（Ludwig-Maximilians-UniversitätMünchen，LMU）聘請為物理學教授。1901年，倫琴獲得了首屆諾貝爾物理學獎，登上了一座學術界的高峰。當被問及他在發現X射線那一刻的想法時，倫琴發揮了自己一貫的求是精神，回答道：“我沒有思考，我只是進行了調查。”時至今日，倫琴在世人眼中依然一位才華橫溢的實驗者，并且從不靠他的研究謀取私利。他拒絕了接受德國貴族的頭銜，并將他的諾貝爾獎獎金捐贈了出去。雖然他接受了慕尼黑大學授予的榮譽醫學博士學位，但他從未申請任何X射線專利，以確保世界上所有科研都可以從他的工作中自由地受益。

 

盡管發端于X射線的放射學這門專業發展緩慢，但X射線的新技術對神經外科產生了重大的影響。倫琴取得突破后不久，X射線被應用于神經系統檢查——人們對頭骨的構造有著極大的求知欲。后來成為放射科醫生的維也納神經物理學家——被稱為“神經放射學之父”的亞瑟·舒勒（Arthur Schüller）是第一個通過X射線評估顱骨骨質疾病和變形的人。舒勒系統地對自己的發現進行了分類和描述，并把他的觀察結果聯系起來。舒勒分別于1905年和1912年發表經典著作《倫琴的X光片中的顱底》（Röntgenbilde Die Schädelbase in Röntgenbilde）和《頭部疾病的X線診斷》（RöntgenDiagnostik der Erkrankungen des Kopfes）成為是頭骨X射線解剖科學的基礎。此外，舒勒借助X射線的成像，設計了幾種十分有效的手術程序，包括臍帶切除術、經鼻垂體消融術和擴大第三腦室后腦池引流。
 

“德國神經外科之父”費多·克勞斯（Fedor Krause）也是研究X射線在神經外科中應用的一員。克勞斯將X射線充分地應用在他的患者身上，他使用X射線明確了病理位置，設計了手術方法，而不會侵犯關鍵結構。在他于1910年出版的的《大腦和脊髓手術》（Brain and spinal cord surgery）中，他這樣評價X射線：“在所有其他診斷手段中，它在有鈣質或骨質沉積的腫瘤中最有用，例如外生性骨疣和顱骨任何損傷都可能導致癲癇發作……只要可能，就應該進行X光檢查，它通常對明確診斷有很大的幫助。即使在癲癇中，X線攝影也是被迫切需要的。”

但X射線并不是全然完美的。克勞斯對X射線檢查不能提供極佳信息的腫瘤信息發表了評論：“在某些情況下，倫琴的技術可能會顯示足夠數量的骨骼變化，從而導致正確的診斷。然而通常情況下，破壞顳骨巖部后表面的橋小腦角腫瘤很難用X光診斷。要發現這種腫瘤，目前除了在硬膜內探查顱骨后窩外，還沒有其他方法可供選擇。到目前為止，X射線檢查總是讓我們失望；可能是因為腫瘤位于中線附近的深部。如果X光檢查對這些病例的實際情況有更多的了解，這將對外科醫生有很大的幫助，我們將把外科干預限制在簡單的減壓-鉆孔。”

為了表彰倫琴的成就，2004年，國際純粹和應用化學聯合會（IUPAC）將111號元素命名為倫琴。倫琴也被定為一種計量單位。時代和科技的進步，也逐漸為X射線注入了新的活力。核磁共振的出現，使人們能夠進行腦內灌注、擴散相關和錯配成像，對腦血管疾病的評估和治療產生了重大影響。在過去20年里，隨著計算機硬件和軟件的快速發展，腦成像技術的進步為人們提供了對大腦生理和病理實體的獨特視角。科技進步的步伐不斷擴大，在不遠的將來，影像學或許可以做到為病理變化提供準確的診斷和精確的結構信息。倫琴的名字，也將伴隨著每一張X光片上的熒光而閃爍著獨一無二的光芒。