“希格斯粒子”，這個2013年諾貝爾物理學獎的最大熱點，早在1964年就已被指明其存在的可能性。然而，在相當長的一段時間內，人們都無法探測到它的存在。直到2012年，在東芝超導技術的幫助下，它才真正被發現。

所謂“超導技術”，是指將特定金屬冷卻至極低溫度從而使其電阻變為“零”的技術。可轉化為超導狀態的物質被稱為“超導體”。當強大電流通過作為線圈的超導磁體時，會催生無法比擬的超強磁場。目前，此類超導磁體已廣泛應用于半導體工業、MRI醫療、磁懸浮交通等各大領域，儼然成為我們生活中的常見技術之一。

在此，我們有幸邀請到了有著“日本超導技術曙光”之稱的資深工程師住吉幸博先生，以及超導技術領域最前沿的中堅力量高見正平先生，與我們一起來揭開超導技術的神秘面紗。

超導技術的曙光

——自1960年代初開始研究超導物質以來，東芝就走在了世界超導技術研發領域的前列。

住吉先生：自1970年代起，我們開始嘗試將超導物質用作磁鐵。1981年我進入公司，開始主持日本超導技術的研發，并與日本東北大學合作共同研發超導磁體。如何形成高磁場是當時最主要的研究課題。盡管超導磁體可以產生高磁場，但磁場過高時，磁體難以保持超導狀態。此外，如何在大范圍內形成相同強度的磁場也是重要的研究課題之一。在此時代背景下，東芝與日本東北大學強強聯合，共同研發出了12特斯拉超導磁體。特斯拉即測量磁場強度的單位，12特斯拉是當時世界公認的最強磁體。日本東北大學金屬材料研究所將這種最強磁體與普通磁體結合，研制出一種新型的混合磁體，成功催生了31.1特斯拉的世界最強靜止磁場。

日本東北大學
金屬材料研究所的30特斯拉級混合磁鐵

住吉先生：東芝的超導事業并不是一蹴而就的。在真正研發出成果前，領域里的資深教授、上級專家，也都和我這樣的新人一樣，是在摸索中前進的。但也正是因為這樣的不懈努力，超導技術領域得以發展起來。在1985年左右，我開始參與研發應用于MRI醫療器械的超導磁體。與采用X射線的CT不同，MRI是采用磁場捕獲身體的斷層圖像的。更強的磁場能更有效支持高分辨率的圖像診斷，因此我們開始研究超導磁體在MRI中的應用。

東芝能源系統株式會社
京濱事業所 核設備裝置部 住吉幸博先生

高見先生：與日本東北大學單純的MRI技術研發不同，我們專注于MRI的量產用產品的研發。 批量產品雖然質量很高，但是如果價格高的話，人們通常也很難接受。

住吉先生：就是這樣。除了高昂的價格外，用于MRI的超導磁體對于技術也有一定的要求。用于MRI的產品，必須物美價廉，且可批量生產。當我們剛著手研發時，只有日本東北大學12特斯拉為代表的存儲設備可參考。所以，我們不得不嘗試徹底轉換思路。

從遺憾到傳承——超導技術人員的精神

住吉先生：醫療設備制造商是我們的直接客戶。但我們的產品最終是被大眾使用的，即所謂的B to B to C¹（※）產品?，F在回想起來，當時的我們太過于專注提高磁場精度、制造良好超導磁體等方面，并未意識到“C”這個最終用戶。其實，我們更應該從用戶的角度出發，來進行考慮和設計。

※ 1“Business to Business to Consumer”的簡稱。

―― 這些反思是否會對東芝此后的超導技術研發產生重大影響？

當時研發的用于MRI的超導磁體
（轉自東芝未來科學博物館HP）

高見：是的，肯定會產生重大影響的。我參與的項目是用于重離子束癌癥治療設備的超導磁體的研發。這項技術之所以能得到突破性發展，正是由于我們在研發和設計過程中，考慮到了最終用戶的需求

東芝能源系統株式會社
京濱事業所 核設備裝置部 高見先生

――重離子束癌癥治療法是目前世界上最先進的癌癥治療方法。它采用重離子束，通過將加速的重離子束流照射到患者的病灶進行治療。為了照射重離子并控制它的軌跡，重離子束癌癥治療法需要高磁場。

住吉先生：過去，我們無法控制重粒子束的軌跡。當照射病灶時，我們會傾斜患者的身體。考慮到癌癥患者的身體負擔，我們需要設計出無需傾斜病人的技術。于是，我們研發出了在“旋轉機架”內使用的超導磁體。這是一項重大突破，旋轉機架可以360°旋轉，無需傾斜病人。

重離子束癌癥治療儀 旋轉機架
（合作：量研/放醫研）

高見先生：旋轉機架需要各種技術，其中之一就是高速變換磁場的技術。為了讓每一位患者的病灶都能準確地接受重離子束的照射，我們需要根據患病的位置改變磁場并控制照射軌跡。但普通的超導磁體，不能迅速地改變電流方向，且升溫快。我們通過研發可高速改變磁場的技術成功實現了機架的旋轉，從而縮短了患者的治療時間。研發出好的產品，應用于實際，普羅大眾也能受益，這讓身為研發人員的我感到無比的自豪。

住吉先生：在與大學和研究機構合作，研究最先進技術的同時，我們還要活用所掌握的技術，生產出更好的產品。通過這樣的良性循環，先進的技術得以傳承下來。這，也是我們的使命。

高見先生：批量生產的產品不但要價格便宜，而且要質量好。因此，我們需要一如既往地研發出最先進的技術，提高產品的質量。目前超導技術已經應用于我們的生活，如醫療保健和磁懸浮。 在這個時代，我們必須準確地了解最終用戶的需求，并在設計和研發階段就考慮到這些需求。

――除上面介紹的高速變換磁場技術外，高見先生參與的重離子輻射癌癥治療設備的研發工作還搭載了其他高新技術。后續故事請見東芝匠心官網。