我相信很多人在学生物的时候，都有过这样的疑问：我们身体里面的细胞，到底是怎么工作的？癌症到底是怎么发生的？药物进入身体之后，到底是怎么起作用的？这些问题，看起来很基础，但是直到今天，我们也没有完全搞清楚，最重要的一个原因就是，我们没有办法在不破坏细胞的情况下，实时的看到活细胞内部发生的事情，就像一个黑盒子，我们只能从外面猜测里面发生了什么，但是看不到真实的情况。

光学显微镜能看到细胞，但是看不清楚内部的精细结构，也看不到代谢的过程，电子显微镜分辨率更高，但是只能看死的样品，不能看活的细胞，普通的核磁共振，精度太低，只能看到器官和组织，看不到细胞级别的细节，我们就像隔着一层毛玻璃看世界，能看到大概的轮廓，但是看不清楚细节，很多生命的奥秘，很多疾病的真相，就藏在这些我们看不清楚的细节里。

介观磁共振技术的出现，彻底的改变了这个现状，最新的介观磁共振系统，把成像的精度，推到了前所未有的微米级，也就是说，我们终于能在不破坏细胞，不影响细胞正常生命活动的情况下，实时的、清晰的看到活细胞内部发生的一切，看到生命活动的真实过程，看到疾病发生最早期的细微变化，这就像把那层毛玻璃拿掉了，我们终于能清清楚楚的看到这个微观世界的真相了，对整个生命科学和医学来说，这都是一个划时代的进步。

江苏创品有幸参与了这款国产介观磁共振系统的设计工作，从最开始的方案设计，到结构优化，到减震系统的设计，前前后后花了四年多的时间，亲眼见证了这个设备从一个概念，一点点变成现实，一点点突破精度的极限，最终达到微米级的成像精度，今天就来给大家讲讲这个技术突破背后的故事，以及它未来会如何改变我们每个人的生活。

### 这个技术突破到底有多难？为了实现一微米的精度，我们整整花了四年

很多人可能会说，不就是把核磁共振做的更精确一点嘛，有什么难的，现在手机的摄像头都能做到微米级的分辨率了，核磁共振做到这个精度，有什么了不起的，如果你这么想，那就大错特错了，核磁共振要做到微米级的精度，难度比摄像头大一万倍都不止。

我们都知道，核磁共振的原理，是靠强磁场来激发人体内的氢原子，然后接收信号，重建出图像，要做到越高的精度，对磁场的均匀度要求就越高，高到什么程度呢？在整个成像区域里，磁场的不均匀性，要小于百万分之一，也就是说，在一个几厘米大的区域里，磁场的偏差，不能超过一个指甲盖厚度的百万分之一，这个精度要求，几乎是反常识的。

为了实现这个精度，我们要解决无数的问题，随便举几个例子：

第一个问题就是震动，哪怕是最细微的震动，都会影响磁场的均匀性，都会让图像变模糊，普通的核磁共振，放在医院的地下室，就足够了，但是介观磁共振，对震动的要求，高了好几个数量级，哪怕是楼外面有一辆卡车经过，哪怕是有人在走廊里走路，哪怕是空调压缩机的轻微震动，都会让图像彻底废掉，根本看不清楚。

为了解决这个问题，我们设计了三级的减震系统，最下面是主动减震台，能主动抵消来自地面的震动，然后是被动减震的气浮平台，最后是设备本身的减震结构，三级加起来，能把外界的震动抵消掉99.99%，就这样，我们还觉得不够，又专门给整个设备，设计了一个独立的减震房间，房间和大楼的主体结构是完全分开的，就是为了彻底隔绝所有可能的震动，光是这个减震系统，我们就改了十几版，测试了整整一年，才最终达到要求。

第二个问题就是温度，温度的微小变化，都会导致材料的热胀冷缩，哪怕是千分之一度的温度变化，都会导致线圈的位置发生微米级的位移，就会让磁场的均匀性彻底破坏，所以整个设备的温度，必须控制在正负千分之一度的范围内，不能有任何波动。

为了实现这个温度控制精度，我们设计了七层的温控系统，从房间的温度，到设备外壳的温度，到线圈内部的温度，每一层都单独控制，每一层都有几十个温度传感器，实时监测，实时调整，最终实现了整个设备内部，温度波动不超过千分之五度，比实验室的标准高了整整一个数量级。

第三个问题就是电磁干扰，核磁共振本身就是靠电磁信号工作的，但是它接收的信号，特别特别微弱，比手机信号弱了几百万倍，任何一点点外界的电磁干扰，都会把信号彻底淹没，让什么都看不到，普通的核磁共振，只要做个简单的屏蔽就够了，但是介观磁共振，对屏蔽的要求高了太多。

我们专门设计了五层的电磁屏蔽室，从低频到高频，所有频段的电磁信号都要彻底屏蔽掉，就连屏蔽室里面用的螺丝，都是专门定制的非磁性材料，整个设备里面，不能有任何一点点铁磁性的材料，就连设计师画图的时候，不小心用了一个普通的不锈钢螺丝，都会导致整个设备的性能下降一大截，所有的材料，所有的零件，都要经过严格的消磁处理，才能用在设备上。

光是解决这三个问题，我们就花了整整三年的时间，更不用说梯度线圈的设计，脉冲序列的优化，图像重建的算法等等这些更核心的技术难题了，为了实现这一微米的精度，整个团队几十个人，整整花了四年的时间，不知道熬了多少个通宵，不知道失败了多少次，才最终做出来了这款达到世界先进水平的介观磁共振系统，当我们第一次看到清晰的微米级细胞图像的时候，整个团队的人都激动的哭了，太不容易了。

### 这个技术突破到底有什么意义？我们终于能亲眼看到生命和疾病的微观真相了

很多人可能会说，这个东西，不就是给科学家做实验用的嘛，和我们普通人有什么关系，花这么多钱，值得吗？我想告诉你，太值得了，这个技术突破，带来的改变，将会影响到我们每一个人的健康，甚至会彻底改变很多疾病的治疗方式，拯救无数人的生命，它的意义，怎么说都不为过。

我给大家举几个最实际的例子，你就知道这个技术有多重要了：

第一个例子，癌症的早期发现，我们都知道，癌症越早发现，治疗效果越好，早期的癌症，治愈率很高，但是一旦到了晚期，就很难治了，但是现在的检测手段，要等到肿瘤长到几毫米大小，才能发现，这个时候，往往已经有几万个癌细胞了，很多时候已经开始转移了，而有了介观磁共振，我们就能在肿瘤只有几个细胞的时候，就能发现它，就能看到细胞发生癌变的最早期的变化，这个时候干预，治愈率几乎是百分之百，未来，癌症可能就再也不是绝症了，就像现在的感冒一样，早发现，就能轻松治好。

第二个例子，药物研发，现在我们研发一款新药，需要十几年的时间，几十亿的成本，很大一个原因就是，我们看不到药物进入细胞之后到底发生了什么，不知道药物是不是真的起到了作用，不知道为什么有的药对有的人有用，对有的人没用，只能靠大量的实验去试，效率特别低，有了介观磁共振，我们就能实时的看到药物进入细胞之后的整个过程，看到药物是怎么起作用的，哪里出了问题，就能大大加快药物研发的速度，降低研发的成本，原来需要十几年才能研发出来的新药，未来可能几年就能做出来，会有越来越多的特效药，用越来越便宜的价格，来到我们身边。

第三个例子，神经系统疾病的治疗，像阿尔茨海默症，帕金森病，这些神经系统的疾病，现在我们基本上没有什么好的治疗办法，最重要的原因就是，我们不知道这些疾病到底是怎么发生的，看不到神经元内部发生的变化，就像在黑夜里走路，只能摸索，有了介观磁共振，我们就能实时的看到神经元的活动，看到神经信号的传递过程，看到病变发生的整个过程，就能找到这些疾病的根本原因，就能研发出真正有效的治疗方法，未来，这些困扰了人类几百年的不治之症，都有可能被彻底治愈。

第四个例子，基础生命科学的研究，现在我们对生命的了解，还特别肤浅，很多最基本的问题，我们都没有答案，细胞是怎么分裂的？基因是怎么表达的？免疫细胞是怎么杀死癌细胞的？这些问题，我们都只有大概的猜测，没有亲眼看到过真实的过程，有了介观磁共振，我们就能实时的观察到这些生命活动的完整过程，就能真正的搞清楚生命的奥秘，搞清楚我们到底是怎么来的，我们的身体到底是怎么工作的，这对整个人类来说，都是意义重大的事情。

你看，这个看起来离我们普通人很远的科研设备，实际上和我们每一个人的健康，每一个人的生命，都息息相关，它今天在实验室里取得的一点点进步，未来都会变成我们每个人实实在在的健康保障，变成能拯救我们生命的新药和新的治疗方法，这就是基础研究的意义，也是我们这些设计师，所有科研人员，努力工作的最大动力。

### 更让人骄傲的是，这次，我们中国的设备，走到了世界的最前面

更值得我们骄傲的是，这款介观磁共振系统，是完完全全的国产设备，从最核心的梯度线圈，到谱仪，到脉冲序列，到图像重建算法，到整个设备的结构设计，全部都是我们中国人自己做的，所有的核心技术，全部都掌握在我们自己手里，我们的成像精度，达到了世界最先进的水平，和欧美最顶尖的实验室做出来的设备，不相上下，甚至在某些方面，还要更好。

就在十年前，高端的科研设备，基本上全部都是进口的，一台普通的核磁共振，就要几千万，更不用说这种最尖端的介观磁共振了，有钱都不一定买得到，人家还不一定愿意卖给你，我们不仅要花大价钱买，还要看人家的脸色，坏了还要等人家的工程师过来修，配件也要从国外买，又贵又慢，特别被动。

但是现在不一样了，我们自己能做了，而且做的一点都不比国外的差，价格还不到进口设备的一半，我们不仅自己用，还能卖到国外去，让全世界的科学家，都用中国的科研设备做研究，这在十年前，是想都不敢想的事情，但是今天，我们做到了。

这背后，是整个中国制造业的进步，是整个中国科研实力的进步，从最基础的材料，到精密加工，到核心技术，到系统集成，到工业设计，我们每一个环节都赶上来了，我们再也不是那个只能做低端加工，只能赚辛苦钱的国家了，我们现在也能做世界上最尖端的设备，也能站在世界科技的最前沿，引领整个世界科技的发展。

作为一名工业设计师，能参与到这样的项目里，能为这样的国之重器贡献自己的一点力量，我觉得特别骄傲，特别自豪，我们设计师能做的，就是把这些先进的技术，变成真正好用，真正可靠，真正能解决问题的产品，让先进的技术，真正的发挥出它的价值，真正的造福人类，这就是我们设计师最大的价值，也是我们的使命。

### 写在最后，技术的进步，最终的受益者，是我们每一个普通人

现在很多人觉得，这些尖端的科研设备，都是给科学家用的，和我们普通人没关系，花这么多钱，是浪费，但是我想告诉大家，所有的技术进步，不管看起来有多高大上，有多遥远，最终的受益者，都是我们每一个普通人。

几十年前，核磁共振刚刚发明的时候，也只是实验室里的科研设备，只有少数科学家能用得起，但是现在，几乎每个县的医院都有核磁共振，每一个普通人都能用得起，能帮我们检查出各种各样的疾病，拯救了无数人的生命，今天的介观磁共振，就像几十年前的普通核磁共振一样，现在还只是在实验室里，但是用不了多少年，它就会走进医院，走进我们的生活，给我们带来更准确的诊断，更有效的药物，更好的治疗方法，让我们每个人都能活的更健康，更长寿。

科技的进步，从来都不是一蹴而就的，是一代又一代人，一点点的努力，一点点的突破，慢慢积累起来的，今天我们在实验室里取得的这一点点进步，在微米级的精度上迈出的这一小步，在未来，将会变成人类医学进步的一大步，变成我们每个人实实在在的健康和幸福。

作为一名工业设计师，能亲眼见证这个过程，能参与到这个过程中，我觉得特别幸运，也特别有意义，未来，我们还会继续努力，设计出更多更好的设备，更多能造福人类的产品，和所有的科研人员一起，一点点的揭开生命的奥秘，一点点的攻克那些困扰了人类几千年的疾病，一点点的让这个世界变的更美好，让每个人都能活的更健康，更幸福。

我们有幸生活在这样一个技术爆炸的时代，我们有幸能亲眼见证这么多伟大的技术突破，我们更有幸能参与到这个伟大的进程中，我相信，只要我们继续努力，继续创新，未来，一定会比我们想象的还要美好，还要精彩。