图为超紧凑旋转束重离子治疗系统（SIMM）。

图为高性能束流智能旋转配送系统。

占地面积从4600平方米缩减至1200平方米，运行能耗降到约三分之一，年治疗能力从 1000 例提升到2000-5000例。这不是实验室指标的微调，而是一台大国重器的脱胎换骨。

近日，国产新一代医用重离子加速器首台示范装置在广东惠州重离子医学中心建成。这套由kaiyun官网入口近代物理研究所自主研发的超紧凑旋转束重离子治疗系统（SIMM），已完成设备安装调试、进入设备检测阶段，预计 2026 年底开展临床试验。重离子治疗是目前国际公认的先进精准放疗手段。从 2020 年国产首台医用重离子加速器在甘肃武威投入临床，到如今全国推广十台、截至 2026 年 9 月底累计治疗近5000例患者，中国离子放疗装备走出了一条从基础研究、技术研发、产品示范到产业化推广的全链条自主创新之路。

外国人反过来跟我们学

“我们做第一代的时候，国外在中国申请了两百多个专利，我当时花了更多的时间想怎么避开国外的专利，做出自己的设计。现在走到第二代，外国人反过来跟我们学了。”kaiyun官网入口院士、强流重离子加速器装置（HIAF）与加速器驱动嬗变研究装置（CiADS）总指挥詹文龙说。

第一代医用重离子加速器采用“回旋注入器+同步加速器”的独特组合方案，实现了国产大型高端医疗装备的突破。性能跃升的转折点出现在大科学装置“强流重离子加速器”关键技术取得突破之际：将创新技术转化应用，单周期一次快速完成肿瘤治疗，大幅提升治疗效率。而真正让技术路线“长”出中国特色的，是临床需求的牵引。

新一代医用重离子加速器核心技术已获得美国、欧洲、日本、韩国 PCT 国际专利授权，其中“连续波慢引出同步加速器”发明专利拿下第二十六届中国专利金奖，它采用全新盘式结构毫安级强流直线注入器、超短周长快速率同步加速器，以及国际首创的高性能束流智能旋转配送系统等变革性技术。

单次照射只要半分钟

重离子束具有独特的深度剂量分布和较高的相对生物学效应，能够精准打击癌细胞，最大限度减少对周围健康组织的损伤，还可造成DNA双链断裂，降低癌细胞复发风险，特别适用于不宜手术、对常规射线不敏感的肿瘤治疗。

而要把这份精准真正送到患者身上，还得先解决一个更现实的问题：快。传统放疗最耗时的不是照射本身，而是病人摆位与坐标配准。新一代医用重离子加速器装置把大部分摆位工作离线预处理，半分钟即可完成照射。

“对患者来说，基本上就是一个‘打针’的过程，半分钟左右就治完了。”詹文龙说。重离子治疗属于门诊模式，做完即可离开，不需要住院；加速器设备本身可以长期稳定运行，理想状态下一年可治疗 4000 到 5000 名患者，随着治疗效率提升，年治疗能力还有进一步释放的空间。

AI“长”在装置里

新一代装置的智能化贯穿设计、制造、安装与调试全流程。建立了全数字孪生系统，实现加速器设备、工艺配套及土建全系统数字一体化建模，人工智能参与优化，大幅缩短设备安装与调试周期，提高工艺质量与装置整体的稳定性。

在临床实施阶段，依托AI模型快速完成病灶与正常组织的自动分割，基于三维数字孪生技术执行放疗计划，实现靶区剂量精准递送，降低正常组织及危及器官的受照剂量。

“肿瘤区域精准给剂量，避开正常组织，减少人体接受的总辐射剂量，做到指哪儿打哪儿。”詹文龙说。过去医生开出的处方需要物理师“翻译”成加速器语言，一次治疗往往要同时处理几十个照射野参数，高度依赖资深物理师的经验，而这类人才在国内长期紧缺。AI 介入后，大量常规工作可由系统自主完成，人才得以转向更高端的工作。

在这台装置上，AI 已从设计端一路贯通到病床旁。

让更多人用得起

据介绍，国内杭州的第一代改进设备，全部检查加治疗计划首期4.65万元，后续分次照射，整套做完上限不超过 20 万元。通过优化临床方案、减少照射次数，团队有信心未来几年把总治疗成本缩减到 10 万元以内。第二代装置在体积、能耗、运维成本上进一步下降，为治疗费用下探打开了新的空间。此外团队正在探索退行性关节炎等十多种新适应症，并已布局一款造价更低的轻量化“轻离子”装置，便于基层医院普及。

“减少用户的建设和运维成本，有望进一步降低治疗费用，实现普惠大众。”詹文龙表示，这是研发团队给新一代装置设定的目标。

惠州为什么能接住

装置落地惠州，与这里的国家级创新布局直接相关。惠州集聚了 HIAF 与 CiADS 两套国家重大科技基础设施，并依托其建设先进能源科学与技术广东省实验室（东江实验室）。广东省、惠州市给予土地、资金支持，同时要求大科学装置的研发成果优先在本地落地转化。

合作模式随之成型：地方出资金，研究所研发新一代治疗装备，成果服务本地医院，同时带动本地高端装备制造产业。在詹文龙看来，这是大科学装置“沿途下蛋”的典型产物。“基础研究虽不能将产业化作为唯一评判标准，但大科学装置投入几十亿，如果产出和社会需求脱节，科研的可持续性就会出问题。”

真正考验融合深度的，不是能不能做出一台装置，而是做完之后怎么办。近代物理所摸索出的路径是：研究所完成原型样机，做到 3 至 5 台套规模之后，把技术授权出去，研究所则继续迭代下一代装备。“分工逻辑很清楚——研究所擅长原理创新，但缺少落地产业化的经费；地方和省实验室提供配套资金与场景，两者互补，把医疗装备真正推到病床边。”詹文龙表示。

从“建成”到“用好”还有路要走

这台装置预计 2026 年底开展临床试验，距离真正的规模化应用仍有距离。从“建成”到“用好”，还需要临床数据的积累、标准体系的建立和人才队伍的接续。

詹文龙给年轻人的建议是：不能只懂单一学科，要以一个专业作为根基，主动拓展物理、生物、工程、医学等交叉知识。“未来很多重复性劳动由 AI、自动化承担，人要掌握底层原理。”他主张科研队伍要分工，有人深耕底层基础研究，有人面向工程产业化，不要“一刀切”。

从武威到惠州，从第一代到第二代，从避开国外专利到在多国布局专利，国产医用重离子加速器的十年，是中国科技创新与产业创新深度融合的一个缩影。装备还在迭代，机制仍在磨合，而这条路要走通，靠的正是把论文、装置、病床与产业连在一起，并且扎扎实实一年一年走下去。