141人傷亡，6人被抓，驚動(dòng)聯(lián)合國(guó)——這是一個(gè)真實(shí)的事件。事件發(fā)生在上個(gè)世紀(jì)90年代的山西，由于工作人員的失職和疏忽，致使141人在鈷-60輻射中受到嚴(yán)重傷害，多人在核輻射中死亡，上百人留下了終身后遺癥，6名國(guó)家工作人員被抓，4人被宣判有期徒刑。
事件不僅引起了中央的高度重視，后來甚至還驚動(dòng)了聯(lián)合國(guó)，并被聯(lián)合國(guó)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)收錄在冊(cè)，以警示后世核放射的危害，告誡世人要科學(xué)、合理、和平地使用核能。
今天，我們就從這起事故的醫(yī)學(xué)視角出發(fā)，系統(tǒng)梳理電離輻射對(duì)人體的損傷機(jī)制——從急性期的搶救，到數(shù)十年后遠(yuǎn)期后遺癥的全程醫(yī)學(xué)真相。
事情得從1992年11月19日說起。
山西忻州市的農(nóng)民工張有昌在工地上干活時(shí)，偶然撿到了一根約兩三厘米長(zhǎng)的圓柱形金屬棒。這根金屬棒在陽光下閃閃發(fā)亮，張有昌覺得自己撿到了寶貝，隨手將其揣進(jìn)了上衣口袋里。
沒過多久，他的身體開始發(fā)出強(qiáng)烈的警報(bào)：惡心、肚子疼，整個(gè)人狂吐不止。工友們見他臉色慘白、渾身無力，趕緊勸他回家休息。
他起初以為是吃壞了肚子，在家硬撐了一天。然而到了第二天，癥狀不僅沒有好轉(zhuǎn)，反而急轉(zhuǎn)直下——牙齦開始無故出血，頭發(fā)大把大把地脫落，臉頰紅腫并布滿血泡。
家里人嚇壞了，連忙把他送進(jìn)了醫(yī)院。他的妻子張芳因?yàn)閼延猩碓校疹櫟闹厝尉吐湓诹硕鐝堄须p肩上。
誰知，二哥在醫(yī)院陪床短短四天之后，也開始出現(xiàn)了與張有昌一模一樣的癥狀。更令人毛骨悚然的是，緊接著，年邁的父親張明亮、還有一直在床邊端水喂藥的岳父張丑寅，都相繼病倒，癥狀如出一轍。
短短十幾天內(nèi)，張有昌、張有雙和張明亮父子三人先后去世。妻子張芳雖然僥幸保住了性命，但肚子里的孩子因?yàn)樵馐芰舜髣┝康妮椛?，腦部發(fā)育嚴(yán)重遲緩，出生后智力就一直停留在幼兒階段。
造成這一切的罪魁禍?zhǔn)?，是一枚被遺忘在廢棄井下的鈷-60放射源。
時(shí)間回溯到1973年。忻州地區(qū)科委為了搞農(nóng)作物輻射育種研究，按照正規(guī)流程向上海醫(yī)療器械廠申請(qǐng)并引進(jìn)了六枚鈷-60放射源，專門放置在輻射實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。
1980年，科委搬遷，將這六枚放射源以及一些不便搬運(yùn)的設(shè)備，一并轉(zhuǎn)交給了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境監(jiān)測(cè)站代為管理。
到了1991年，環(huán)境監(jiān)測(cè)站因?yàn)橐鹋f樓建新樓，為了保障安全，科委專門掏錢聘請(qǐng)了山西省內(nèi)外多名有高級(jí)技術(shù)職稱的專家來負(fù)責(zé)放射源的轉(zhuǎn)移和處置?？杀瘎〉姆N子恰恰就是在這時(shí)候埋下的。
在交接過程中，科委工作人員告訴拆源專家“下面有4只鈷源”，專家們穿戴好防護(hù)服下井后確實(shí)只取出了4只，另外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉛堵頭也一并裝進(jìn)了鉛罐，這樣一共登記為5只。
但事實(shí)上，井下有6只鈷源——剩下的那一只沒有被取走，也沒有被登記，成了一枚徹徹底底處于“三無”狀態(tài)的放射源。
隨著老樓被推倒，這枚被遺忘的鈷-60徹底消失在了管理方的視線之外。幾個(gè)月后，建筑工人張有昌無意中撿起并當(dāng)作寶貝揣進(jìn)兜里，開啟了一連串的死亡鏈條。
鈷-60，究竟是什么東西，為何如此之毒？
在化學(xué)元素周期表上，鈷是一種具有金屬光澤、質(zhì)地堅(jiān)硬且具有磁性的銀白色金屬。在和平利用核能技術(shù)中，鈷-60算得上是一位身兼數(shù)職的“多面手”——工業(yè)上用于無損探傷，醫(yī)學(xué)上用于腫瘤放射治療和醫(yī)療用品消毒滅菌，農(nóng)業(yè)上則用于輻射育種。
然而天使和魔鬼往往只有一線之隔。鈷-60的可怕之處在于它在衰變過程中會(huì)不斷向外釋放高穿透性的伽馬射線。伽馬射線是一種高能量、短波長(zhǎng)的電離輻射，擁有極強(qiáng)的穿透力，可以輕松穿透人體的皮膚、肌肉和骨骼。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的明確定義，電離輻射與手機(jī)、WiFi產(chǎn)生的非電離輻射有著本質(zhì)區(qū)別——它可以直接破壞生物大分子結(jié)構(gòu)，造成不可逆的細(xì)胞損傷。
當(dāng)伽馬射線穿透人體時(shí)，損傷主要通過兩條路徑展開。
第一條是直接損傷。高能射線直接擊中細(xì)胞核內(nèi)的DNA鏈，造成DNA雙鏈斷裂。美國(guó)國(guó)家癌癥研究所的放射生物學(xué)研究顯示，單個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)一旦出現(xiàn)10個(gè)以上未修復(fù)的DNA雙鏈斷裂，就足以直接觸發(fā)細(xì)胞凋亡程序。即便斷裂數(shù)量較少，也可能導(dǎo)致基因突變和染色體畸變，為遠(yuǎn)期癌癥的發(fā)生埋下隱患。
第二條是間接損傷，這也是電離輻射最主要的致病路徑，占總生物損傷的70%以上。人體內(nèi)超過70%是水分，伽馬射線在穿透水分子時(shí)會(huì)將其電離，產(chǎn)生大量具有極高反應(yīng)活性的自由基。
這些化學(xué)性質(zhì)極為活躍的自由基會(huì)在細(xì)胞內(nèi)橫沖直撞，對(duì)DNA、蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜發(fā)動(dòng)無差別化學(xué)攻擊。即便沒有被射線直接擊中的細(xì)胞，也會(huì)遭受池魚之殃。
不同細(xì)胞對(duì)電離輻射的敏感性，存在著天壤之別。
細(xì)胞增殖越旺盛、分化程度越低，對(duì)輻射的敏感性就越高。造血干細(xì)胞和消化道黏膜上皮細(xì)胞的輻射致死劑量?jī)H為2戈瑞，而成熟神經(jīng)細(xì)胞的輻射耐受劑量可達(dá)20戈瑞以上。這正是急性放射病患者會(huì)率先出現(xiàn)造血衰竭和腸道潰爛的根本原因。
本次事故中死亡的3名患者，患上的都是典型的重度骨髓型急性放射病。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織與國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，全身輻射暴露劑量與死亡率呈明確的正相關(guān)關(guān)系。全球最權(quán)威的輻射暴露人群隊(duì)列——日本原子彈爆炸幸存者壽命研究項(xiàng)目，在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志·內(nèi)科學(xué)》上發(fā)表的70年隨訪數(shù)據(jù)顯示：
全身急性輻射暴露劑量達(dá)到4戈瑞及以上時(shí)，未經(jīng)規(guī)范治療人群的30天死亡率高達(dá)50%，也就是醫(yī)學(xué)上所說的半數(shù)致死劑量；當(dāng)劑量達(dá)到10戈瑞及以上時(shí)，即便接受最積極的治療，死亡率也接近100%。
針對(duì)張有昌妻子張芳的醫(yī)學(xué)評(píng)估中，北京大學(xué)人民醫(yī)院的專家通過檢測(cè)她外周血淋巴細(xì)胞中的染色體畸變率，估算出其全身受照劑量為2.30戈瑞，95%置信區(qū)間為2.07至2.50戈瑞。這一劑量已經(jīng)足以引發(fā)重度的骨髓損傷。
急性放射病的臨床進(jìn)程有著明確的時(shí)間規(guī)律，通常分為四個(gè)階段。
受照后數(shù)小時(shí)內(nèi)，患者會(huì)進(jìn)入前驅(qū)期，出現(xiàn)惡心、嘔吐、乏力等癥狀。隨后進(jìn)入潛伏期，癥狀暫時(shí)緩解，但這只是假象——骨髓造血功能正在持續(xù)走向衰竭。
進(jìn)入極期后，白細(xì)胞數(shù)量歸零，嚴(yán)重感染接踵而至，消化道大出血和多器官功能衰竭成為主要死因。僅有受照劑量較低且接受規(guī)范治療的患者能夠進(jìn)入恢復(fù)期，但多數(shù)仍會(huì)遺留終身后遺癥。
上百名幸存者留下的終身后遺癥，是電離輻射遠(yuǎn)期健康危害的直接體現(xiàn)。這些風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)被多項(xiàng)大樣本、長(zhǎng)期隨訪的權(quán)威研究所證實(shí)，且風(fēng)險(xiǎn)升高往往持續(xù)終身。
首先是癌癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的顯著升高。日本原子彈爆炸幸存者壽命研究隊(duì)列發(fā)表在《英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志》上的研究明確顯示，全身急性輻射暴露劑量每增加1戈瑞，實(shí)體癌的終身發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)升高48%，風(fēng)險(xiǎn)比為1.48，95%置信區(qū)間為1.41至1.56；白血病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)則升高107%，風(fēng)險(xiǎn)比為2.07，95%置信區(qū)間為1.89至2.27。
需要留意的是，這種風(fēng)險(xiǎn)沒有明確的安全閾值——即便是低劑量的輻射暴露，也會(huì)對(duì)應(yīng)著癌癥風(fēng)險(xiǎn)的線性升高。
其次是造血系統(tǒng)的長(zhǎng)期損傷。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家心肺血液研究所的研究顯示，中低劑量輻射暴露后，造血干細(xì)胞出現(xiàn)克隆性造血的風(fēng)險(xiǎn)升高2.3倍，風(fēng)險(xiǎn)比為2.3，95%置信區(qū)間為1.9至2.8。
克隆性造血可導(dǎo)致長(zhǎng)期的貧血、白細(xì)胞減少和免疫功能低下。這也是本次事故中受照者最常見的遠(yuǎn)期后遺癥，部分患者在事故后數(shù)十年仍存在持續(xù)的免疫功能異常。
生殖系統(tǒng)的損傷同樣不可逆。
哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院發(fā)表在《自然·衰老》上的研究證實(shí)，男性睪丸生殖細(xì)胞對(duì)輻射高度敏感，單次0.1戈瑞的暴露即可導(dǎo)致精子數(shù)量顯著下降，1戈瑞及以上的暴露則可導(dǎo)致長(zhǎng)期不育。
女性卵巢內(nèi)的卵泡對(duì)輻射同樣極其敏感，單次0.2戈瑞的暴露即可造成卵泡凋亡，2戈瑞及以上的暴露可導(dǎo)致永久性卵巢功能衰竭，提前進(jìn)入絕經(jīng)狀態(tài)。
此外，《細(xì)胞·代謝》雜志的研究還揭示了一個(gè)更深層的機(jī)制：電離輻射通過誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂和線粒體功能障礙，激活p53-p21和p16-Rb信號(hào)通路，迫使細(xì)胞進(jìn)入一種名為“細(xì)胞衰老”的狀態(tài)。
這些衰老細(xì)胞并非靜默存在。它們會(huì)分泌大量促炎因子、蛋白酶和生長(zhǎng)因子，形成所謂的“衰老相關(guān)分泌表型”，通過NF-κB通路持續(xù)激活慢性炎癥。這種“旁觀者效應(yīng)”可以波及未直接受照的細(xì)胞，造成組織微環(huán)境的系統(tǒng)性惡化。
研究數(shù)據(jù)顯示，這一機(jī)制導(dǎo)致心血管疾病和自身免疫病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)升高32%，風(fēng)險(xiǎn)比為1.32，95%置信區(qū)間為1.24至1.41。
在輻射遠(yuǎn)期效應(yīng)的研究領(lǐng)域，還有一個(gè)問題備受公眾關(guān)注：輻射暴露是否會(huì)通過遺傳傳遞給下一代？
日本放射線影響研究所對(duì)原子彈幸存者子女開展的長(zhǎng)期追蹤研究給出了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕卮稹＿@項(xiàng)涵蓋約7.7萬名幸存者子女的隊(duì)列研究，在長(zhǎng)達(dá)60余年的隨訪中未觀察到癌癥發(fā)病率或死亡率的顯著升高，先天性畸形、染色體異常的發(fā)生率亦未見具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的增加。
但需要明確指出的是，這一結(jié)論僅適用于父母單側(cè)受到急性輻射暴露且劑量未達(dá)致死水平的情況。本次山西事故中，張芳腹中胎兒因在宮內(nèi)直接遭受輻射暴露而導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩，這屬于宮內(nèi)直接受照效應(yīng)，而非遺傳效應(yīng)。
胎兒自身細(xì)胞直接受到了射線的損傷，與父母生殖細(xì)胞的基因突變傳遞給子代是兩個(gè)完全不同的概念。
美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心的輻射應(yīng)急醫(yī)學(xué)手冊(cè)對(duì)此有清晰界定：宮內(nèi)照射的風(fēng)險(xiǎn)取決于孕周和劑量，妊娠8至15周是中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)輻射最敏感的時(shí)期，該階段受到1戈瑞以上的暴露，胎兒發(fā)生嚴(yán)重智力低下的風(fēng)險(xiǎn)約為40%。
在細(xì)胞和分子生物醫(yī)學(xué)高速發(fā)展的今天，急性放射病已經(jīng)不再是完全不治之癥。醫(yī)生們擁有了成體系的現(xiàn)代化干預(yù)手段。
一旦確診，立即皮下注射重組人粒細(xì)胞集落刺激因子是第一道防線。這種藥物能夠動(dòng)員骨髓里殘存的造血干細(xì)胞加速分化、制造白細(xì)胞，從而彌補(bǔ)被輻射“殺死”的白細(xì)胞缺口，抵御致命感染。
針對(duì)胃腸道屏障被破壞的問題，現(xiàn)代重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)可以采用全腸外營(yíng)養(yǎng)支持，直接通過靜脈給患者輸入高濃度的葡萄糖、氨基酸和脂肪乳，讓腸道徹底“休養(yǎng)生息”，等待黏膜上皮干細(xì)胞的自我修復(fù)。
如果患者受到的輻射劑量實(shí)在太大，連骨髓里的造血干細(xì)胞都全軍覆沒，臨床上還有最后一招——造血干細(xì)胞移植，通過重建患者的造血和免疫系統(tǒng)，讓身體重啟血液和免疫細(xì)胞的制造功能。
如今，距離1992年忻州那場(chǎng)鈷-60輻射事故已經(jīng)過去了三十多年。
在這起事件之后，國(guó)家迅速加強(qiáng)了對(duì)放射源的監(jiān)管力度，制定了一系列嚴(yán)格的放射源管理法律法規(guī)。對(duì)于放射源的采購、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用以及退役處置，都建立起了全生命周期的閉環(huán)監(jiān)管體系。
每一次科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作手冊(cè)上那看似繁復(fù)的規(guī)章制度，每一個(gè)安全檢查表上那枯燥無味的簽名蓋章，背后都是以血肉代價(jià)換來的教訓(xùn)。正如這起事件中那被遺漏的第六枚鈷源所展示的：在核與輻射的世界里，魔鬼往往藏在那些不起眼的細(xì)節(jié)之中。
對(duì)于普通公眾而言，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)和世界衛(wèi)生組織推薦的輻射防護(hù)三大原則至關(guān)重要。
第一是時(shí)間原則。輻射受照劑量與停留時(shí)間呈正比，盡量縮短在輻射環(huán)境中的停留時(shí)間是最基礎(chǔ)的防護(hù)手段。
第二是距離原則。輻射劑量與距離的平方成反比，每增加一倍與放射源的距離，受照劑量就會(huì)下降至原來的四分之一，遠(yuǎn)離放射源是最有效的防護(hù)方式。
第三是屏蔽原則。根據(jù)輻射類型選擇合適的屏蔽材料，鈷-60釋放的伽馬射線需要鉛板或高密度混凝土才能有效屏蔽，普通衣物和墻體無法完全阻擋。
與此同時(shí)，我們也需要保持科學(xué)的理性，避免不必要的恐慌。日常醫(yī)療中的X光、CT等檢查屬于低劑量、規(guī)范操作的輻射暴露，風(fēng)險(xiǎn)極低。
美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局的輻射安全數(shù)據(jù)顯示，一次胸部CT的有效劑量約為7毫西弗，相當(dāng)于約2年的自然本底輻射水平。一次7毫西弗的胸部CT，理論上增加的終生患癌風(fēng)險(xiǎn)約為0.035%，僅為吸煙者終生患癌風(fēng)險(xiǎn)的幾百分之一。規(guī)范操作下的醫(yī)療輻射暴露，其診斷收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于潛在風(fēng)險(xiǎn)。
聲明： 本文僅作醫(yī)學(xué)科普和歷史回顧，不作為任何臨床診療依據(jù)。放射性物質(zhì)的保存、使用與處置，請(qǐng)務(wù)必交由有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)。如果您有任何關(guān)于核輻射防護(hù)與醫(yī)學(xué)方面的疑問，請(qǐng)務(wù)必咨詢輻射防護(hù)或放射醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)醫(yī)生。