1895年，德国物理学家威廉·伦琴发现了“一种新的射线”，他用表示未知数的X将其命名为X射线。很多人也称其为伦琴射线。1901年，伦琴获得第一届诺贝尔物理学奖。此后100多年来，X射线，又称X光，成为医学常用检查手段，放射疗法也成了癌症治疗的支柱之一。据世界卫生组织统计，约70%的肿瘤患者在治疗过程中需要接受放疗。
2014年8月，昆山杜克大学首批三个硕士项目之一，医学物理理学硕士项目迎来了它的第一届学生。
现任昆山杜克大学医学物理硕士项目主任的殷芳芳教授，当时是杜克大学放射肿瘤系放射物理部主任，也是美国医学物理学家协会和放射肿瘤学会的会士，是该项目的创办人之一。
项目创办的前期准备就花了一年多时间，要经过杜克大学多层次学术和行政委员会审核、评估及批准，殷芳芳教授利用临床教学科研工作之余，见缝插针地去完成各项准备工作。为此，他前后忙碌了一年多。
当被问到“为什么如此坚定地在昆杜办这个项目”，他回答：“因为中国社会很需要。”
据统计，中国每年新发癌症病人约450万人，位居全球第一。国际原子能机构建议每200名放疗患者应配备 1名医学物理师，中国需要近15000名医学物理师，但2019年统计国内医学物理师尚不足5000人。想要弥补这巨大的人才缺口，专业教育，特别是与国际接轨的教育是至关重要的一步。
今年是医学物理硕士项目创办十周年，数百位学生从昆杜走到医院、企业、研究中心去，又有新一批的29个学生从世界各地涌来，将在此接受为期两年的专业训练，再与学姐学长的脚步合流。
一、搭建知识的金字塔
开车出差的回程，路过泰山脚下，望见远处巍峨雄浑、壮丽开阔的高山时，桑薇薇终于在那一瞬间下定了决心。
学通信工程专业的她，2018年大学毕业后考了编制，在安徽一所高职院校教电路设计。她会用心准备电子元件或遥控小车，提升学生兴趣。每年会带学生参加技能大赛，周末和寒暑假都用在培训和备赛上，学生拿到过两届全国金牌，也因此去到了很好的企业和大学。
这是份稳定的工作，但桑薇薇不想止步于此。她想去读研，申请了多个学校的工程类研究生，昆杜医学物理项目也在其中。
在面试中，当时的医学物理项目研究生学术主任James Bowsher教授问了她一个“至今都难忘的问题”，她的人生道路由此转了个弯。
教授问她，你在申请上说当老师是想对学生产生积极影响，你觉得做到了吗？桑薇薇坦诚地说好像没太在学生身上感受到，所以无法从当时的工作中获得很大成就感。教授又问她人生信念是什么，她说是“想让世界因为我有一点点改变”。
随后教授和她讲述了自己的从业故事，他快30岁才学医学物理，之后一直在当医学物理师，虽然没有做医生，但是也为癌症患者和放疗做出了自己的贡献。
“我当时非常感动，也想在医疗卫生上做出一点成绩，哪怕只是稍微有一点改变，都是有意义的。”
但桑薇薇的想法遭到了身边人的反对。父母不理解她为什么要读一个他们“从来没听说过”的专业，同事和同学都觉得放弃编制工作，转去陌生行业有风险，单位也不希望她离开。她4月就收到了录取通知，但迟迟没下定决心，直到那个路过泰山的下午。
“那个场景非常之辽阔。我就想，人生道路如此宽广，为什么我要困在原地？就算医学物理这条路再难，或许会失败，但我决定去试试，为自己扩展人生的宽度。”
很快，桑薇薇走进昆山杜克大学，投入到紧锣密鼓的学习之中。医学物理是一个新兴的交叉学科，涉及现代物理、工程、计算机、医学、生物等多方面的知识，项目开设着放射物理、解剖与生理学、核医学物理等不同学科的必修课，招收的学生也来自理科、工程、医学等不同专业。对各专业的学生来说，都有陌生的广阔领域，等着他们去探索和攻克。
桑薇薇高中参加过生物奥赛，大学是通信工程专业，有一定的物理基础，但在刚接触核医学物理、解剖学等陌生概念时，仍觉得有些费力。刚入学的她，看医学影像时把肝脏误认为肿瘤，以为伽马相机捕捉到的人体核素生成的伽马光，是它发出后反射回来的，被同桌说“你知识都学杂了”。她还要记很多长长的生物学名词，包括肌肉骨骼的名称、各种病症和它们的临床表现。
为了完成放射物理课的作业和备考，桑薇薇和室友更是泡在了学校自习室，互相出题、讨论答案，学了整天后，凌晨才回宿舍。
今年刚从昆杜硕士毕业走上工作岗位的桑薇薇，对过去两年的校园时光和付出的努力记忆深刻。也是因为这样的刻苦，原本只能中英互译式对话的桑薇薇，很快适应了全英文教学，拿到了3.8的绩点，毕业后实现了入学时的心愿，成为了一名“能对医疗卫生有所贡献”的医学物理师。
“我们项目的7门核心课程，和杜克的医学物理项目一样，都是按照美国医学物理协会（AAPM）的课程体系来设计的。” 昆杜医学物理助理教授张雷博士介绍道。他在项目中教授放射物理这门核心课程。
“医学影像、放射治疗是医学物理最广泛的两项应用，再加上核医学和放射防护，它们是医学物理‘大厦’的四个顶梁柱，‘地基’则是放射物理、解剖与生理学、放射生物，这7门课每个学生都要学扎实才行。”在美国成为医学物理师，要获得美国放射学委员会(ABR) 的执照认证，必备的也是这7门核心课。
张雷教授本科在中国科学技术大学读电子工程，硕士转到生物医学工程，而后在杜克大学就读医学物理博士。因为有这样换方向的经历，他深知学生们在哪些地方会遇到困难，由此在课本的基础上，为学生们重新搭建了一套知识体系。
“最重要的是从学生的角度出发，我做学生时是怎么最终理解消化那些庞杂的知识，就怎么教他们。我不会完全依照课本的章节，而是会去调整知识框架的顺序和主次关系，告诉学生们哪些是基础、哪些更核心、哪些是延伸，帮他们一步步把知识金字塔结构搭建起来。”
在放射物理课上，讲到光子的衰减、同位素衰变等硬核且抽象的知识，他会把它和现实中的应用结合起来——假设100个光子穿过人体，会有一部分被吸收，肺和骨头等不同组织的吸收率不一样，探测器接收到的数量不同，就形成了明暗不同的图像。同时吸收光子的数量和能量对应于放射剂量。这样这个现象就同医学影像、放射物理、放射生物、放射防护4门核心课结合了起来。这样一解释，即使是没有数理基础的人，也能较容易地理解这个知识点。
医学物理的学生几乎都很喜欢“翻转课堂”这种教学模式——老师让学生小组合作，在讲台上讲授某个知识点，桑薇薇也不例外。
喜欢的理由，她一口气说了好几个：研究粒子的衰变时，要说它的临床应用、前沿技术有哪些，能提高对知识的理解和信息检索能力；准备问答环节时，设想会遇到的问题，要去自主思考、深度挖掘知识点；同学们专业背景不同，展示时会有不同的导入，做过医学物理师的讲真实临床案例，做过工程师的讲遇到过的问题，非常自由生动；讲解中的卡壳停顿会被包容，老师评价时总会指出大家的闪光点，同学也都认真倾听和积极提问……
在布置小组展示作业时，张雷教授会给学生一份详细的指南，让学生明确知道学术演讲要注意哪些要素、该做到什么程度。
“我们这个学科最终是为了临床应用，所以即使是学基础知识，也要时刻思考应用的问题。在这个过程中，学生们的演讲和表达能力也会提高，这对日后的工作是很有用的。”
对这一点，王圣乐深有体会。他是昆杜医学物理项目2023届毕业生，目前在国内顶尖的医疗设备企业联影公司担任科研合作专家一职。他需要参与公司和客户医院的共同科研项目，为医生或工作人员提供设备相关的技术指导，其中有大量的沟通工作，要经常和不同人讲解知识。
这种沟通、讲解和协作能力，曾在昆杜的课堂上得到了充分锻炼。他知道该怎么和不同专业背景的人分工合作，达到目标，也不惧展示自己。他说，在本科时这种机会是欠缺的，昆杜的课堂和鼓励交流的大环境补足了这一点。
不同学科背景的同学，会自发地互相帮助，也是王圣乐很怀念的一点。他本科是电子工程专业，对解剖课上人体脑部结构和对应功能的知识点，有些难以理解，医学背景的同学会帮他梳理、讲授自己记忆的诀窍。而学到影像或放疗设备的电路结构时，他就会给其他同学讲解，也带着同学了解MATLAB的基础操作和程序逻辑，这是他本科就常用的工程软件。
想要补足学科知识短板，学生还可以参加项目联合本科开设的基础物理课，选修昆杜电子与计算机工程硕士项目（ECE）的计算机课程。
“杜克大学有20多位教授也参与我们的教学和科研中。我们还有顶配的国内兼职教授团队，包括复旦大学的国家级精品课程主要骨干张红旗教授给我们全英文讲授解剖课；苏州大学的国际宇航科学院通讯院士周光明教授给我们全英文讲授放射生物课等。”医学物理项目助理主任洪亦凡表示。
在第一年完备的课程体系中打好基础后，医学物理的学生们就开始要选择自己的路了。
二、推开科研那扇门
医学物理项目的毕业生，有44%去了国内外三甲医院或知名医疗机构，39%的学生去往世界各地读博，包括全美排名第一的德克萨斯大学安德森癌症中心、杜克大学等名校，还有17%入职医科达、联影、迈胜等全球医疗高科技企业。前八届毕业生就业率达到了100%。
医学物理项目的学生选择读博的比例相对其他专业而言是比较高的，即使在医院或企业就职，也多少会有研究工作，因此学校很重视学生们的科研能力培养。
医学物理项目的每个学生会有至少三位委员会导师指导，除了昆山杜克和美国杜克的教授，学校还会请医院经验丰富的医生或企业研发骨干，辅助指导学生的科研，从而帮助学生的课题紧跟学术、临床或业界前沿。导师不是直接分配给学生的，而是和学生双向选择。
如今任职科研合作专家的王圣乐，在当初申请研究生时，并不知道作为研究生，如何做好“研究”这门学问，研一时也没想好自己未来想做什么，是殷芳芳教授带他推开了科研这扇门。
殷芳芳教授是恢复高考后的第一届考生，被录取到浙江大学读物理专业，工作后出国深造，了解到医学物理，从此扎根这一领域30多年。2000年在亨利福特医院，他和同事为一位肺癌转移到脊椎、几次开刀都无法遏制转移的中年女性患者做了立体定向放射治疗，一周后，原本“快不行了”的患者可以下床走路了，来向他道谢。这次手术在全美引起了关注，他也作为开创者，参与了美国相关治疗指南的编写。
肺癌是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，也是中国恶性肿瘤发病和死亡的首位原因，2020年中国癌症死亡人数300万，肺癌死亡人数高达71万，占总数的23.8%。殷芳芳教授自接触到医学物理，就开始关注肺癌，进行了长达数十年的研究，直至今日也未曾停下脚步。
王圣乐记得研二时因为科研和殷芳芳教授有过几次长谈，第一次是在他刚到美国杜克大学时。
他跟随殷教授做肺癌的研究，选择的方向是“肺癌CT的影像组学”，但他只知道“影像组学”这个概念很新，不知道确切需要做些什么。殷教授帮他梳理了科研流程，一条条列出了他该做的事，从参考文献篇目到如何阅读文献重点，从影像组学的作用到放疗在肺癌治疗中的使用，让他去思考这个项目需要解决什么问题、准备如何解决、结果是否达到了、有什么其他的思考。
“殷教授教给我的，不是分析某个的概念或完成一个课题，而是一套完整的、严密的科研流程。”
如今在工作中，王圣乐也坚持以这套科研流程，去完成和医院的合作科研项目。有时合作医院中有医生对这样的科研方法不太熟悉，但都非常认可，因为这是合乎科研逻辑的，收效也很好。
当时殷教授在医院任职，有学校的行政工作，还带着硕士和博士生，忙到分身乏术，但还是每周都给两位硕士生开科研组会，每人有一小时的时间汇报自己的科研进展和遇到的问题。
王圣乐还记得组会时间是周五下午的2点，“有时殷教授来不及吃午饭，就拿着一个苹果，在听我们做分享时，顺便匆匆地把他的‘午饭’解决掉”。
类似的场景还有很多。美国秋季学期快结束时，因为申博还是找工作的去向问题，王圣乐和殷芳芳教授有了第二次对谈。他们从上午10点聊到了中午1点多，那时医院的放疗科还在工作，但食堂已经关门了，他和殷教授就在街边小店买了个汉堡吃。
殷教授给他推荐了杜克大学医学中心放疗科的医学物理师崔云峰做导师，他第一次去医院找崔老师时，还有些紧张忐忑，但崔老师热情地接待了他，用两个小时把影像组学的基础完完全全地给他介绍了一遍，还给他分享了很多相关文章。
这些都让王圣乐极为触动，“说实话真的挺出乎我意料的，杜克这边有这么多老师愿意无私地抽出大量时间来帮助一个学生。”
而这些对殷芳芳教授而言，是再普通不过的日常生活。他会根据学生的专业背景和兴趣为他们“量身定制”科研项目，利用自己的人脉帮学生找合适的导师，为他们安排实验器材，给学生职业发展和人生选择上的建议，分享自己对医学物理前沿动态的看法。
“就像在医院里，病人是第一位，在学校，学生就是第一位的，我们肯定会尽最大努力来帮助学生。”殷芳芳一直秉承着这样的理念。
王圣乐在科研上遇到的具体问题，则会向同一办公室的直系师兄杨振宇请教。杨振宇是昆杜医学物理硕士项目2020届的学生，研二时他和王圣乐一样来杜克学习了一年，跟随殷芳芳教授做肺癌相关的科研，并且在充分的准备后，拿到了美国杜克大学的医学物理博士录取通知。
“每年杜克大学的医学物理专业在全球的博士名额基本是个位数，竞争非常激烈，能申请成功，是在昆杜的就读经历给了我很大帮助。”
杨振宇教授表示，昆杜的课程符合美国医学物理行业协会的规定，不管申请哪个学校的项目，都很受行业认可，而且跟着学校教授能接触到新颖的、前沿的科研课题，做出有意义的成果，人脉广、经验丰富的老师们也会帮忙写推荐信。
他们那一届同学的申博结果都很不错，两个去了杜克大学，一个去了德克萨斯大学安德森癌症中心，还有去了美国德克萨斯大学西南医学中心，如今也各自在国内或美国从事着物理师、教师等工作。
由于在硕士期间就学过了7门核心课程，读博深造时，杨振宇无需再学习博士前两年的基础课，直接开始了科研，在三年时间内博士毕业，还获得了医学物理学会的最佳摘要奖等多个奖项。而后，他放弃了留在美国工作的机会，选择回到昆杜任教。
“昆杜有特别好的科研环境，它和国外高校的交流合作非常频繁，国内的医学物理发展还相对欠佳，这样的交流对我们、对整个行业都是有利的。而且不同专业的老师会密切合作，没什么学科壁垒和院系隔阂。最重要的是，我们的学生都很优秀，非常热爱医学物理这一行，上课和科研时都很有热情，在他们身上，我看到了希望。”
为了让学生们对医学物理的行业动态、最新技术有更多了解，从中找到感兴趣的科研课题和就业方向，项目还开设了“医学物理研讨会”课程，请来国内高校教授、知名医院医生、杜克大学的教授、头部企业的工作人员给学生做分享。这门课贯穿了硕士阶段的四个学期。
桑薇薇觉得这个课程非常有用：“有一段时间我还想怎么这几年没有人提出新的疗法了，在研讨会课上，我才意识到放疗的全流程是非常复杂的，每个环节都有很多新发明出现。比如以质子重离子、MRI或PET引导放疗为代表的新仪器研发，以闪疗技术、放射免疫结合为代表的放射生物研发，这些新方向都是在研讨会环节学习到的。”
这也给了她深入探索的信心，“我发现原来还有那么多新知识待了解、那么多新方向可以去挖掘，这和我以前学电子工程的体验是不同的，那时大家都明确知道自己以后要做的是什么。”
“医学物理越学下去，越多未知。我喜欢这种挑战性。”
三、“去临床看看”
在课堂上学知识很重要，但走入现实的亲身实践，同样必不可少。研二春季学期的临床见习，是每个医学物理学生的必修课。
曾在美国担任7年临床物理师的刘蔓居教授，现在是这门课的授课老师。欧美国家有着相对完善的医学物理师制度，成为一名物理师，要经过两年的临床实习， 并要获得专业资格认证。国内医学物理行业目前还没有这样的完善制度，临床见习课程，是为了弥补这一部分空缺。昆杜的医学物理硕士项目在昆山，苏州和上海都有多所合作医院。
在见习课上，刘蔓居教授会提前和合作医院的医生和物理师约好时间，带着学生去看病人放疗的实操，通常工作人员在操作时，也会和学生讲解流程、动作规范，分享自己的临床经验。没有病人时，学生们也可以动手操作，或者尝试对机器做质检。她会给学生分组，把一次的人数控制10人以内，每次时长2-3小时，每组学生去5次，包括模拟定位、图像配准、制定治疗计划、病人计划验证、治疗、机器质检等物理师工作的每个环节。
“我们的医学物理实验室有10套先进的放射治疗计划系统，也有一些合作医院的患者案例，学生们平时就可以在系统上做计划和勾画靶区，锻炼动手能力，再和物理师的‘答案’去对比，找到两者的差距。而临床见习，是为了让学生有更直观的实感，我也会给他们介绍不同医院的做法，让他们更清楚背后的原理，不必‘照猫画虎’，而是能更灵活地运用。” 刘蔓居教授说。
因着多年的临床工作，刘蔓居教授积累了许多操作心得和案例故事，讲得十足生动有趣。她也帮助合作医院细化机器质检，还参与到了行业质检标准的制定中去，以推动行业的规范化。
“去临床看看”是医学物理每位老师都经常强调的一点，在有学生担心科研无法落地时，医学物理研究助理教授段晓雨博士就会这么建议他们。
因为对女性健康感兴趣，段晓雨教授开始关注到乳腺癌。
据2020年全球癌症统计报告，乳腺癌已超过肺癌成为女性群体中最常见的恶性肿瘤，其发病和死亡均位居女性恶性肿瘤的首位。大众对乳腺癌的认知还比较少，没有早期筛查的意识。近些年中国开展了“两癌筛查”行动，但国内对乳腺癌的研究，相比欧美而言尚在起步阶段，段晓雨教授意识到这是她可以深入的方向。
“中国人和欧美国家的主体人群，生理结构是不太一样的，中国人的乳房相对偏致密，沿用欧美的筛查和诊断手段，可能结果没那么准确，所以这方面的研究还有待进行，这也是我很感兴趣的地方。”
段晓雨教授希望自己的研究项目，能推动中国妇女乳腺癌筛查诊断的进步，哪怕只是一点点。
对有“科研课题悬浮”担忧的学生，她会劝他们多去临床上看看，看病人、看这个世界有什么样的需求。
“当你切实地看到了需求，课题当然就不空泛。”
四、我们的努力掷地有声
“我们的功绩可能无人知晓，但我们的努力掷地有声。”
在经历了家人对转行的不理解、医院实习看见形形色色癌症病人、选择放射治疗相关工作后，桑薇薇用这一句话总结了她眼里的医学物理师职业。
她发现很多人都不了解医学物理师的工作，她和妇科、儿科、口腔科的医生接触时，他们都不知道医学物理师是做什么的。不在医疗体系里的人，甚至会觉得医学物理师和物理老师没什么区别。患者通常不接触医学物理师，不知道在医生操作的背后，是谁在给他们做计划、做质量检测，是谁在把控加速器精准、安全的出束。
“但是不为人知，不代表我们的工作没有意义。”
在研一暑假去瑞金医院质子中心实习之前，桑薇薇原本对医学影像更感兴趣，但在地下一层轮岗时，第一次真正接触到癌症病人，听到他们在交谈中流露出的对癌症的恐惧、对健康的渴望，看到头发剃光了的18岁小女生一个人在治疗室外沉默地等待，她被那种强烈的情绪、顽强求存的生命力震慑住了。
生与死的课题如此沉重，平和但虚弱的病人，焦急但克制的家属，那些“还能治好吗？”的询问，她都回答不了，常常觉得无力。
“从事放疗，应该会更直接地帮助到他们吧？”
于是，第二年的选修课，桑薇薇选择了放疗方向，毕业后成为了位于上海的国际医疗机构嘉会医疗的医学物理师。
入职三个多月，第一个用她制定的计划治疗的病人，是从山东坐飞机来治病的，在经历两个月的治疗后，最近两次复查结果都很好。
在这期间，桑薇薇付出了诸多努力，做好计划后，她还在思考怎么让剂量分布更均匀，怎么让靶区更精准，怎么尽量保护正常组织，让病人的生活质量少受影响，于是她又列出了好几个计划，最后从中选择了最好的那个。
“我会觉得自己真的有帮助到别人，正在实现‘改变世界一点点’的小目标。作为幕后工作者，也许不被看见，但应该被尊重。而这种尊重可以来自于我自己，认真对待每个工作，认可自己的所作所为有意义。”桑薇薇说。
毕业一年多的王圣乐表示很喜欢目前这份工作，“我现在的工作状态，和研二做科研时，其实没有什么区别。”
一年之前，在美国交换错过秋招，春招岗位又不多，快毕业时有些迷茫的王圣乐找到张雷老师寻求建议。张雷老师在仔细分析后给他推荐了科研合作这种他之前未曾听过的工作。这一岗位需要专业的科研素养，且需要耐心与客户进行沟通合作，也许他会喜欢这样的工作氛围。几经尝试后，他收到了心仪的录用通知，入职了联影公司。
他感慨当时的选择非常正确，在客户医院驻场时，会看到各种年龄的患者，真切了解到一线临床工作中的需求，能在合作中帮助他们实现，“一想到我们的研究会给病人带来什么样的帮助，我就会很想把它做好。”
科研一开始是他的兴趣，后来是生存手段，现在是意义所在。
在学生们走出校园，在各行各业献出自己的力量时，昆杜医学物理也在进一步发展。
学校和越来越多的医院、医疗企业建立了合作，以便学生有更多参观和实习的地方。去年12月，首届全国医学物理学科建设峰会在昆杜举办，来自全国产学研医多个单位的专家共同讨论学科体系建设的问题。肺癌智慧诊疗江苏省高校重点实验室获批在昆杜建设，医学物理、生物学、电子与计算机工程的教授都参与其中，未来会有更多的科研项目可供学生参与。
殷芳芳教授还在和国际临床知识认证的组织沟通，希望将医学物理职业认证体系引入国内。
“医学物理和数理化等学科不一样，是个很新的领域，希望我们跑得快一点，快一点就能救更多的人。”
