粗心放跑了X射线
1879年，克鲁克斯在研究阴极射线时，偶然发现放在射线管附近实验台上用黑纸包着的照相底片全部曝光了。但由于他没有对底片曝光的原因深入研究，而是错误地认为底片质量有问题，硬向厂家退货。本来这项“错误”的发现可以让他在X射线的发展历程上留下浓重的一笔，甚至成为获得诺贝尔物理学奖的第一人，但他却粗心地放跑了X射线，不但退掉了“质量差”的感光底片，也退掉了第一枚诺贝尔奖。1890年，美国的古兹皮德和詹宁斯在演示克鲁克斯管之后，照相底板特别黑，可却不以为然。1892年，勒纳德也同样观察到克鲁克斯管附近的荧光。但他们都集中于研究阴极射线的性质上，对这个管子的外部所发生的现象没有给予注意。他们有的只是埋怨自己不小心，有的对这种“干扰 感到气恼，有的则认为与自己的研究课题无关而不予深究，结果都与X射线的发现失之交臂。
发现X射线第一人
而真正X射线的发现和深入的研究是在距克鲁克斯第一次发现X射线之后的第16年。那是在1895年11月8日星期五的晚上，德国慕尼黑伍尔茨堡大学的整个校园都沉浸在一片静悄悄的气氛当中，大家都回家度周末去了。但是还有一个房间依然亮着灯。灯光下，一位年过半百的学者凝视着一叠灰黑色的照相底片在发呆，仿佛陷入了深深的沉思……
他在思索什么呢？原来，这位学者以前做过一次放电实验，为了确保实验的精确性，他事先用锡纸和硬纸板把各种实验器材都包裹得严严实实,并且用一个没有安装铝窗的阴极管让阴极射线透出。可是现在他却惊奇地发现，对着阴极射线发射的一块涂有氰亚铂酸钡的屏幕(这个屏幕用于另外一个实验)发出了光。而放电管旁边这叠原本严密封闭的底片，现在也变成了灰黑色——这说明它们已经曝光了！这个一般人很快就会忽略的现象，却引起了这位学者的注意，使他产生了浓厚的兴趣。他想：底片的变化，恰恰说明放电管放出了一种穿透力极强的新射线，它甚至能够穿透装底片的袋子！一定要好好研究一下。不过，既然目前还不知道它是什么射线，于是取名“X射线”。
在之后的一段时间，这位学者开始了对这种神秘的X射线的研究。他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近，结果发现屏幕马上发出了亮光。接着，他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质，比如书本、橡皮板和木板，放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线，可是谁也不能把它挡住，在屏幕上几乎看不到任何阴影，它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板！直到他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间，屏幕上才出现了金属板的阴影。看来这种射线还是没有能力穿透太厚的物质。实验还发现，只有铅板和铂板才能使屏幕不发光,当阴极管被接通时,放在旁边的照相底片也将被感光,即使用厚厚的黑纸将底片包起来也无济于事。
接下来更为神奇的现象发生了， 一天晚上这位学者很晚也没回家，他的妻子来实验室看他，于是他的妻子便成了在那不明辐射作用下在照相底片上留下痕迹的第一人。当时这位学者要求他的妻子用手捂住照相底片。当显影后，夫妻俩在底片上看见了手指骨头和结婚戒指的影像。
这位学者虽然发现了X射线，但当时的人们，包括他本人在内，都不知道这种射线究竟是什么东西。直到20世纪初，人们才知道X射线实质上是一种比光波更短的电磁波。而这位学者就是德国物理学家伦琴，人们为了纪念伦琴，故X射线又名“伦琴射线”。正因为这些原因，在1901年诺贝尔奖的颁奖仪式上，伦琴成为世界上第一个荣获诺贝尔物理学奖的人。
X射线引发的研究热潮
在X射线发现之前，物理学家沾沾自喜他们在18、19世纪已取得的辉煌成就，认为在牛顿力学基础上形成的经典理论体系是万能的。但X射线发现之后，给物理学家提供了一种新的观念，更多的学者纷纷转入X射线的研究，很快形成了一股研究热潮，并不断取得重要进展。
英国的汤姆逊和卢瑟福很快证实，X射线会使气体电离，汤姆逊因通过气体电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值获1906年度的诺贝尔物理学奖。
1912年德国的劳厄用晶体作光栅得到了X射线的衍射图，证明X射线是一种波长很短的电磁波。劳厄发现X射线衍射是20世纪物理学中的一件有深远意义的大事，因为这一发现不仅说明了对X射线的认识迈出了关键的一步, 而且还第一次对晶体的空间点阵假说作出了实验验证,使晶体物理学发生了质的飞跃。由于这一重大发现，劳厄在1914年被授予诺贝尔物理学奖。
1912年，劳厄关于X射线的论文发表之后不久，就引起了布拉格父子的关注，他们用X射线对晶体结构进行深入分析。在1915年，亨利·布拉格和他的儿子劳伦斯·布拉格被授予诺贝尔物理学奖。
英国的巴克拉发现，当X射线被金散射时，散射后的X射线的穿透本领会随金属的不同而各异，表明各种金属都有白己的“特征X射线”。在1917年，巴克拉被授予诺贝尔物理学奖。
巴克拉是第五位因研究X射线获得物理学奖的学者，在他之前有1901年获奖的伦琴，1914年的劳厄和1915年布拉格父子。不到20年就有5位诺贝尔物理学奖获得者，占当时总数的四分之一以上，由此可见，X射线的研究成果在20世纪的前20年中占有何等重要的地位。
X射线在医学上的应用
自1895年伦琴发现X射线以来，对于医学的价值是十分重要的，尤其是医学影像技术在一个世纪里得到很大发展。X射线就像给了人们一副可以看穿肌肤的“眼镜”，能够使医生的“目光”穿透人的皮肉透视人的骨骼，清楚地观察到活体内的各种生理和病理现象。X射线被用于人体检查，进行疾病诊断，形成了放射诊断学的新学科，奠定了医学影像学的基础。直到医学已进入分子水平的今天，X射线仍是医生进行诊断的主要手段。
在X射线发现后的前半个多世纪，根据X射线对不同物体的穿透能力的差异，人们提出了X射线透视和摄影的理论，制造出X射线管及其相应的探测器件，开发出第一种X射线影像诊断设备X射线机，并不断加以完善，使X射线摄影术成为医疗诊断最基本的手段之一。当人们不慎摔伤之后，检查是否骨折，首先要到医院去“照一个片子”，这就是在用X射线照相！
20世纪50年代到60年代，开始应用超声与核素扫描进行人体检查，出现了超声成像和闪烁成像。虽然在当时这些技术都比较先进，但依旧不能取代X射线在医学诊断上的巨大价值。
70年代以后，由于物理学、电子学和计算机等学科的迅速发展，一方面X射线机得到进一步发展，发明了抗散射格栅、造影剂和影像增强器等技术，另一方面许多新型的X射线影像诊断新技术应运而生，如X射线计算机辅助断层摄影(X射线CT)。X射线CT产生于1971年，并且是第一个真正的数字化影像手段。X射线CT为医学影像数字化革命铺平了道路，并实现了影像重建功能。X射线CT的历史就是不断进行技术革命的历史，如近期产生的螺旋CT极大提高了CT影像的诊断价值，但尚需进一步完善。数字减影血管造影(DSA)则是利用计算机处理数字化的影像信息，以消除软组织影的剪影技术，是新一代的血管造影成像技术。Nudelman于1977年获得第一张DSA的图像。随着数字化和计算机技术的发展，计算机放射摄影(CR)和数字放射摄影(DR)等影像效果也相继得到提高。据估计，目前X射线图像约占医院中全部图像的80%，显然X射线影像诊断技术已成为影像诊断中最重要的组成部分。
X射线——双刃剑
任何事物都是有两面性的，X射线在带给人类福音的同时也给人类带来了一定的危害。100多年来，X射线设备发生了巨大变化，从最简单的X射线装置发展到数字化计算机化设备。虽然X射线设备日新月异，但其基本原理仍然相同。X射线是一种波长很短、肉眼看不见的电磁波，具有较强的穿透能力。当X射线穿过人体被物质吸收时，将产生电离作用，这种电离辐射可造成人体细胞的抑制、损伤，甚至坏死。
CT也是一种X射线成像装置，同样也具有X射线辐射损害，但比简单的X射线装置严重得多。美国放射专家的研究称，一次CT检查所接受的X射线辐射量大小相当于人们位于日本广岛和长崎原子弹爆炸中心2.5公里处接受的辐射量大小。从数字上来说，每当人们接受一次CT扫描，他们的身体将会增加0.08％的致癌比率。过去一向被认为是体检很必要的X射线胸透检查，成人检查一次所接受的X射线剂量是普通摄片的20～30倍。患者接受X射线检查是对疾病诊断的需要，但也需要了解保护自己减少X射线辐射的方法。同样作为医务工作者在充分保护自己的同时也要对患者进行教育。通过每个人的努力，减少X射线伤害，保护自己。
在20世纪过去的三十年中，医学影像在临床应用和技术改进上获得了巨大发展。21世纪将是信息数字化的时代，数字X射线影像诊断技术将成为X射线影像诊断技术的主体，这一点是毋庸置疑的。X射线也发挥巨大的潜力，随着计算机的高速发展，多领域多学科的技术相融合将是未来发展趋势。物理学家、工程师、数字家、信息学家和医务工作者们需要加倍的努力，使影像技术能给全人类带来健康和幸福。
（作者：马驰）