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第436章 医学的进步(二合一)

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    第436章 医学的进步(二合一) (第2/2页)

,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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