第170章 办成了一件大事

唐欣很快就从陈院士这里拿到一小部分材料，这些材料都是科学院内部的所有研究所自用的，已经达到在核磁共振仪上使用的要求。

核磁共振仪器的制造方法倒是不难，就是对材料的要求很高，国内目前没有的，唐欣倒是可以从空间里找到材料的制作方法。

最复杂也是最困难的部件是核心部件，也叫超导磁体，释放磁力的部件，即使是有实验资料可以借鉴，但是资料里的许多详细数据都是没有提供的，只写了公式，详细部分是需要唐欣自己来研究。

国内的高校对生物医学还在初期教学，只有进到实验室才会学到更高端的知识跟经验，而在生物医学工程上，研究医疗器械的方面更是在初期摸索中。

唐欣属于是华国生物医学工程专业吃螃蟹的第一人。

她现在最紧要的事情是研发超导材料，这种材料还是很难制造的。

而且这种材料在常温下是不具备超导能力的，只有在-256c以下才具备超导特性。

在这个温度下，液氮也会变成固体，所以在核磁共振仪中一般使用的是液氦，怎么维持这个液氦是非常困难的一项技术。

液氦核磁共振仪一开起来就不能停非常费电，而且氦元素极其珍贵，也就造成了高昂的检查费用。

因此唐欣一开始就没想使用液氦技术，而是想研制使用液氮的核磁共振仪。

有一种叫物质可以在液氮的温度区间实现零电阻，也就是超导现象。

用这种物质制作磁线圈，核磁共振仪就可以实现随用随开了。

相比于液氦，液氮的这种核磁共振仪使用起来更加方便、维护起来更加简单。

这种物质叫镍氧化物，空间里有这种物质的提取方法，唐欣已经看过这份资料。

但是纸上谈来终觉浅，绝知此事要躬行。

陈院士安排一个小组的科研人员到唐欣准备帮忙，他们按照唐欣的思路进行实验。

唐欣花了两个月左右的时间，跟他们一起完成了十分之九的材料研发。

现在只剩超导磁体的实验还在进行中，不过也快到尾声。

唐欣已经写完所有有关这次所需新材料的论文，研制新材料也会涉及到物理和化学专业，直接超额完成了材料学和物理学两个专业的论文。

正在完成超导磁体实验时候，钟院士回了学校，并让助理过来找她。

钟院士这段时间一直Shang市的生物医学研究所工作，那边有一项非常重要的实验需要他全程盯着

唐欣跟着助理来到钟院士的办公室，“听说你想研究核磁共振仪。”

“是的。”

“准备的怎么样了？”

“所需材料方面已经完成实验，相关论文已经完成，现在准备把所有材料按设计图制作出来，等核磁共振仪所需的材料都完成，就可以组装。”

“需要帮忙就说一声。”钟院士对唐欣的这项研究很期待，他是为华国所有人民的健康担忧，有好的医疗器械，才能更容易的检查出病症，早点治疗，活下来的几率就好增加更多。

国内现在所有的大型先进医疗器械都是从国外进口的，就连针头都是国外进口的。

而且就算华国想买大型医疗器械，也要排很长时间的队，很难买到，到现在，国内也只有几家大医院有大型医疗器械，国外的医疗器械太贵，资金不够。

对于老师的关心，唐欣很开心，“我已经找好了帮手，等核磁共振仪组装好之后，我会第一时间邀请您过来检验。”

“你的生物医学论文准备好没有？”钟院士关心的问了一句。

唐欣想着她正好没有头绪，找钟老师取取经也无妨，“目前还没找到合适的研究方向，您有什么好的建议吗？”

钟院士想了想，就给唐欣提了一个方向，“目前国内的大多数防疫疫苗都是从国外进口的，你随意挑选一种疫苗进行研发都行。”

他认为唐欣绝对有能力可以完成这项研究，也是希望华国的生物医学不被其他国家卡脖子，人民的生命才会得到更好的延续。

“行，那我就听您的。”唐欣毫不犹豫的相信钟院士的提议，她知道钟院士这样说可能是是因为国内确实缺少这个资源。

“有疑问可以随时问我，shang市那边的联系电话，你也知道吧！”钟院士很看好唐欣的潜力，他已经把唐欣当做生物医学专业未来的领头人。

“嗯。”唐欣微笑着点了点头。

虽然这一年半，唐欣上课时间不多，钟院士的课也上的不多，但是不能否认钟院士是一个非常好的老师，也是一位让人敬佩的师长。

唐欣从钟院士这里拿走关于目前国内急缺疫苗的调查报告，报告内容都是从全国各地调查收集的各种病症数据。

经过分析，唐欣觉得目前就是乙型脑炎病毒所致的中枢神经系统急性感染病更为棘手，数据显示国内每年将近有五六万儿童因为这个病症而失去生命。

唐欣经历过末世，那个时代已经几乎很少有婴儿出生，所有刚出生的婴儿在基地里就跟国宝一样，会受到所有人的爱护。

因为孩子是生命的延续，有婴儿出生，代表人类还有未来，生活在绝望末世中的人才会看到一点光明，有活下去的动力。

现在只等完成核磁共振仪的实验项目，她才能进入新的实验研究。

唐欣寻找的帮手已经就位，陈岩带着整个小组的科研人员加入唐欣的实验中。

计算机图层合成，脉冲信号的接收和发送都是核磁共振仪的关键技术，有一点偏差图像就会模糊，检查结果也不准确。

幸好陈岩他们这半年多早已经学会计算机编程，他们同时也是研究无线电磁波的专业人员，正好是唐欣实验中所缺的专家。

陈岩带着十几个同事来到唐欣的私人实验室，刚进入实验室的制造车间，就被屋子里先进的设备惊呆了。

“我的天啦，你这都是从哪里弄来的设备，这要是能给我们实验室准备一套该多好啊！”刘建东看到如此奢华的实验室车间，不禁瞪着他的一双小眼睛惊呼不已。

“这些设备，我都没见过，唐欣，这些都是从国外进口的吧！”张旭峰走到一台白色的带有超大导台的设备面前，恨不能贴上去看看。

“行啊，只要你们帮我成功完成这份实验，我送你们一个新的实验室。”

陈岩可就等着她这句话，连忙给同事打气，“兄弟姐妹们，听到没有，一定要好好干啊！”

“肯定要好好干啊，作为一个科研人员，不想要提升实验室基础设备的，那就不是一个好科研人员。”

就这样，大家为了能有跟唐欣一样先进的实验室，准备拼了。

在实验之前，唐欣先给大家讲课，只有让他们了解了核磁共振仪的原理，他们才能更合拍的完成实验。

跟陈岩他们讲课当然要用专业术语了，也不用担心他们能不能懂，反正唐欣都会跟他们解释清楚。

“原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(m)。

m\u003dγP

公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值，

当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动。”

陈岩的思维快速转动，在唐欣停下的同时给出了他的理解，“这种运动情况倒是跟陀螺的运动情况十分相象。”

其他人也同时点了点头，唐欣笑了，“是的，也被称为拉莫尔运动。”

唐欣此时跟这些基础扎实又有丰富经验的的同事一起工作真的特别爽，不用担心他们听不懂。

然后又继续道，“自旋核进动的角速度w0与外磁场强度B0成正比，比例常数即为磁旋比γ。

式中v0是进动频率。

w0\u003d2πv0\u003dγB0

m\u003dI，I-1，I-2…-I

原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出：

正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。

它们之间的能量差为△E。

一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。

让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。

这种现象称为核磁共振。”

唐欣详细的讲解了共振现象，陈岩他们也都听懂了。

她又讲了1H的核磁共振，13C的核磁共振的原理，停了一会儿，唐欣又喝了两口水。

才继续道，“接下来我说的就是你要注意的地方，根据化学位移（吸收位置）、偶合常数（峰的分裂）、积分曲线（吸收强度）这些信息，可以推测质子在碳链上的位置。”

“连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成，这些部件的材料都已经研发成功，只需按图纸制作出来，你们只需要完成程序部分。”

“你放心，计算机软件开发，我们已经完全掌握。”刘建东在软件开发方面很有天赋，六号实验室里现在实验的大部分软件都是他独自开发出来的。

唐欣在心中感叹：不愧是高材生，学的挺快啊！

“超导磁铁的频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz，频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。

磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。

射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。”唐欣说的这些，都是接下来，陈岩他们要负责的项目。

经过一天的详细了解，陈岩他们已经完全了解唐欣想要一个什么样的机器，并对他们各自要负责的部分都做了重要记录。

然后，大家一起投入到实验当中。

这次实验不止于陈岩他们这个小组，还有陈院士调派过来研究材料的那个小组。

唐欣还在继续完成超导磁体的研究，材料小组的一部分已经被安排去制造核磁共振仪的内部部件。

人多力量大不是假的，尤其是一群有专业知识的科研人员一起做事，还有现成的实验资料，他们花了一个月，这样完成了核磁共振仪的实验。

现在正在对整体进行实验调整，总不能就这样简单的就把核磁共振仪流入医疗市场，那是对生命的不尊重。

反复检查调整期间，他们也会用动物来进行实验。

核磁共振检查是利用施加无线电磁波信号，根据人体对无线电波信号产生不同反应，再接受此信号，通过复杂的计算机运算，最后出现可以用于临床诊断的一种检查方法，对人体不会造成影响。

在检查时，核磁共振仪器发出电磁波，引起人体组织中原子、质子产生共振，引起共振后撤出电磁波，人体组织也将射出此类电磁波，而后接受电磁波成像，即为核磁共振基本原理。

多次实验记录表明，他们的实验已经完全成功，唐欣第一时间邀请钟院士过来检查。

钟院士来的唐欣的私人实验室，进入一间放置着几台显示器的房间，显示器后面就是一大块玻璃墙，玻璃墙的另一边是一个很大又空旷的房间。

房间里摆放着一台纯白有质感的机器，是一张床跟一个圆柱体的结合体，看着很有科技感，像是进入未来世界的既视感。

为了让钟院士清晰感受到核磁共振仪的优点，他们还从医院邀请了几个身体内部有疾的病人过来接受检查实验。

唐欣按了一下旁边话筒上的开关，对另一间房里的同事喊了一声，“可以开始了。”

就可以看到对面房间里灯光一亮，同时核磁共振仪开始启动，随即躺倒那张科技感满满的检查床上，检查床缓缓的往圆柱体内部滑动，然后停在圆柱体内部。

唐欣也在一旁给钟院士讲解，“磁共振成像是利用人体内原子核的自旋运动，经过射频脉冲的激发后产生信号，被特定装置记录并转化为图像，

成像时，人体处于强磁场中，无线电射频脉冲射向人体，引起氢原子核自旋和共振，同时吸收能量，

当射频脉冲停止后，原子核按特定频率发出信号，并释放能量，被体外的装置收录，经计算机加工处理，从而获得图像。”

钟院士问道重点了，“核磁共振仪工作时会对身体有害吗？”

“核磁共振是磁场成像，虽然会有一点点辐射，但是只要离这个房间，身上的辐射几秒钟就会消散，对人体是完全无害的。”

钟院士就跟着唐欣的提示观察着显示屏里显示的人体内部图像，快速又清楚的从图像里找到病人听病变的地方，真的是惊叹不已，这太好了，比CT强多了。

钟院士问唐欣，“根据你说的，核磁共振仪可以广泛运用到医学检查当中，目前能检查哪些方面，病人做检查时会有哪些要求，检查费用会不会很高？”

唐欣没有隐瞒，直接对钟院士的疑问做出了解答，“核磁共振仪对于脑、肝、胆、胰、脾、肾、子宫等实质脏器以及心脏、大血管等，都具有较好的诊断功能。

相对于其他检查，核磁共振的组织分辨率更高，图像也更清晰。

目前病人实验核磁共振仪检查时只要不能带金属入内，因为金属会对外界的磁场造成影响，因此患者在进行磁共振检查前，需要先把身上的金属物品拿掉。

至于费用确实要比平时的检查高一点，毕竟成本在这里，但也不会太高，病人是否需要进行磁共振检查，得由医生来判断。”

唐欣说的检查范围让钟院士相当惊喜，接下来又有几个不同疾病的病人上去接受检查，每个病人身体里的病变位置都被显示的一清二楚，检查结果无一错漏。

钟院士激动的一下子站起来前往旁边的房间，准备亲自体验一下核磁共振仪。

研究了一会儿之后，钟院士心中给与了唐欣极大的赞扬但嘴上，一时都不知道该如何夸她，“唐欣啊，你办成了一件大事，你知道吗！”