伦琴用 X 线拍下了夫人的左手，留下了骨骼照片，成为人类第一张 X 片虽然当时单纯的 X 线只能显示骨骼和密度稍高的组织，但这毕竟是第一次让医生能够通过不打开病人身体的方式直接看到病变所在。半个世纪以后，随着美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台现代电子数字计算机埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC），这种神奇的射线迎来了更加神奇的超进化。1963 年，美国物理学家阿兰・科马克发现人体不同的组织对 X 线的透过率有所不同，通过大量研究，他提出一些相关计算公式，这些公式为后来 CT（Computed Tomography，计算机断层扫描）的应用奠定了理论基础，后人也将科马克视作 CT 扫描之父。1967 年，英国工程师戈弗雷・豪恩斯菲尔德（Godfrey Hounsfield）同样发现了这种规律，并着手研制一种在计算机辅助下呈现人体断层影响的装置。1971 年 9 月，他成功研制出人类第一台 CT 扫描仪。
随着计算机算力的进一步升级，医生们还和计算机学家合作，将扫描数据进行了三维重建，让骨头、血管得以呈现出三维立体的结构。伦琴发现的 X 射线，现如今已经经历了超进化，成为极其精密复杂的检查手段，也大大方便了临床医生的诊断和手术决策，甚至可以在手术前结合 3D 打印机制造出病人的骨骼或者其他器官模型进行体外假手术，分别尝试不同方案；或者利用模拟现实技术进行模拟手术，作为手术前的预演。3D 打印头骨模型：模型进行截骨术预演和钛网、钛板植入笔者所在的上海第九人民医院戴克戎院士领导的骨科团队就是国际上最早一批利用 3D 打印技术进行大范围骨骼切除术后骨骼系统重建研究和临床探索的，也取得了一系列重大成果。比如骨肿瘤领域中大范围切除骨盆的患者往往会丧失自理能力，只能终身坐轮椅。戴克戎院士将金属 3D 打印技术结合到骨科临床实践中，利用特种合金为患者打造一个全新的骨盆零件加以替换，同时还通过力学计算、有限元分析，使得金属零件能够基本达到原有骨骼的力学特征，尽可能保留患者的自理能力。由这些例子不难看出，这种最初的纯视觉科技最后如何逐步助理临床学科进展。除了 X 线在医学上的宏观应用外，用光学显微镜无法观察的遗传物质分子结构，其实也是靠 X 线才发现的。分子的空间结构会形成宽度只有几纳米的缝隙，这可以成为一种光栅。可见光，甚至紫外光的波长对于这些超狭窄的光栅依旧太宽。这时候，物理学家们想到了 X 线——波长短、传播距离远、穿透性好。罗莎琳德・富兰克林（Rosalind Franklin）利用这种 X 线衍射技术对遗传物质进行了衍射分析，这直接为人类发现 DNA 双螺旋结构奠定了基础。
富兰克林及她拍摄的 DNA 晶体衍射图片
在她拍摄的 DNA 晶体的众多衍射图片中，「51 号照片」及与此相关的数据成为詹姆斯・沃森与弗朗西斯・克里克解出 DNA 结构的关键线索。这项研究成果直接将人类的生命科学和医学带入分子水平。由于我们体内不发生核物理反应，所以研究到分子水平，也就基本抵达生命科学和医学领域视觉科技的尽头。交叉学科的魅力在医学发展的历史上，视觉科技从肉眼的大体观察到分子层面观察的整个进化过程大概延续了两千多年。管窥这个领域的纵剖面，我们不难发现，仅仅是视觉相关的科技发展就已经解决了无数医疗上的大问题。从 X 线到 CT，从跳蚤镜到双光子共聚焦显微镜，从孟德尔遗传到 DNA 双螺旋，要解决医疗上里程碑式问题，并不是只靠医学专家们在本专业领域内苦心孤诣皓首穷经就能全部解决的。这些伟大的医学进步无不吸取了其他自然科学学科，如物理学（光学、电学、电磁学等）、化学、数学、计算机科学、冶金学、工程学等诸多领域的最新科技成果，在深度的学科交叉融合之下产生的。在学科融合过程中，又诞生了新的医学学科门类——病理学、医学检验学、放射治疗学、医学影像学等等。我曾听过很多同道在临床和基础科研过程中对我抱怨：为什么其他人做学科交叉领域的研究就文章课题拿到手软，自己深耕的医学单一学科领域明明研究基础不差、技术路线成熟而且课题设计滴水不漏，可就是很难发表高分论文，还在申请课题的时候屡屡不被垂青。我还遇到不少同道认为，所谓学科交叉就是「并不领先的医学概念理工科概念的杂糅」，甚至产生的研究成果也大多难以转化。然而，一边是部分临床医生对交叉学科的不认可，认为「学科融合是讨巧」，一边是国家自然科学基金委员会去年 11 月 29 日宣布正式成立交叉科学部。
