1895年11月8日，德國的物理學家倫琴發現了X射線，為開創醫療影像技術鋪平了道路。在之後100多年的時間裡，傳統的以吸收為基礎的X射線成像技術在醫學臨床診斷、生物學、材料科學等領域得到廣泛應用，與我們每一個人的生活和健康產生了密切聯繫。然而，隨著其應用的展開，傳統的X射線成像技術在應對輕元素為主的生物軟組織（如早期腫瘤、血管）、高分子材料（如多孔塑料、碳纖維）時，只能得到模糊圖像的弊端逐漸顯現。
與之相比，近十幾年來發展起來的X射線相位襯度成像技術具有明顯的優勢。在這一技術的支撐下，一場X射線成像的「文藝復興」隨即展開。
X射線成像的變革與發展是時代的需要，也是歷史的必然。清華大學工程物理系副教授王振天專注於X射線多特性成像及其應用研究多年，在此領域內積累了豐富經驗，且在乳腺癌、肺癌等重大疾病治療中開展了相關技術的臨床應用探索。
歷經國內外十幾載的科研創新旅程，這位人生與科學緊緊相連的青年科研人，回到了深愛的祖國，開始依託於清華大學的科研平台，開展一系列科研創新工作。
馬行千里，不洗沙塵。長期以來，他的心中一直有一個目標：率領團隊從核心元件開始創新，打破國外的「卡脖子」限制，並將研究成果切實服務於祖國的大健康和新材料方向。為了早日補上這塊短板，他一直為此奮鬥。
十多年的海內外科研積澱
2001年，懷著對工程研究的熱愛，王振天踏入了清華大學的校門，正式開始了在清華大學工程物理系工程物理專業的學習，並最終於2010年7月，獲得了清華大學工程物理系核科學與技術專業博士學位。
長期以來，清華大學工程物理系堅持產教融合、服務國家和社會發展戰略，積極探索產學研一體的技術創新體制機制。在這裡，王振天接受了從「物理」到「工程」為核心的科研系統訓練，在實際的工程項目中得到了歷練。這些經歷，對王振天的科研理念形成產生了潛移默化的影響，並堅定了其「將科研技術做成產品」的決心與信念。
在清華大學9年的求學之旅中，學校「自強不息、厚德載物」的校訓和「行勝於言」的校風，一直在影響著王振天的科研人生。不管在哪裡，他對於科學的熱愛都不騖於虛聲，而是全都付諸自己的實踐中。
從2010年9月到2021年8月，十多年的時間裡，王振天都是在海外度過的。在強烈科研求知慾的牽引下，他先後在瑞士保羅謝勒研究所（Paul Scherrer Institute，簡稱PSI）、瑞士蘇黎世理工大學生物醫學工程系從事X射線成像的研究工作，並在這一階段接觸到了更多X射線多特性成像領域的前沿研究，特別是在X射線多特性成像在乳腺癌的診斷應用中，展開了一系列創新性探索。他在向著科學前沿深遠開拓的道路上，取得了諸多亮眼的科研成果。
X射線多特性成像與癌症篩查結合
據報導，我國平均每76秒就有1人確診乳腺癌。根據世衛組織國際癌症研究機構發布的數據顯示，2020年，全球乳腺癌新增患者達226萬，約占新發癌症病例的11.7%。乳腺癌首次超過肺癌成為全球第一大癌症。而且，中國乳腺癌發病率增速位居世界第一，是全球平均增速的兩倍。
在瑞士從事科研工作的十多年來，王振天的絕大部分工作都是針對乳腺癌的診斷而展開的。
科研技術的創新是以理論基礎作為根基的。在此之前，傳統的X射線成像主要基於物質對X射線的吸收，但是對於弱吸收的生物軟組織，X射線的折射特性更能發揮效果，並有利於降低輻射劑量。
「因為乳腺本身就是一個軟組織，因此X射線醫學成像的質量相對較差。因為不同組織間X光發生折射的區別非常明顯。而通過這種新的方法，就能大幅提高軟組織成像的質量，對於乳腺癌的早期診斷十分適用。」王振天說。
除此之外，相關技術對於肺部疾病的診斷，也有著極大的應用前景。
從醫學角度來講，肺部氣體較多，對X射線的吸收較少，因此傳統的胸片拍攝看不到完整的肺部結構。但是在介觀尺度的肺泡結構能夠引起X射線很強的小角散射，利用X射線小角散射特性的新型成像方法能夠完整地看到整個肺部結構對比圖，圖像質量也有了量級的提高，進而大大提升了肺癌疾病的早期診斷和篩查的精準度。在新冠肺炎疫情蔓延的今天，相關手段也能為患者的肺部狀況檢查提供科技助力。
對於王振天而言，將科研成果轉化為生產力的喜悅，是從事科研的另一種幸福。一直以來，他都希望有朝一日自己研發的技術能夠成為真正的產品，造福於人們的生活。
早在瑞士從事科研工作時，王振天就與飛利浦醫療和瑞士當地醫院合作，實驗驗證了X射線多特性成像應用於乳腺檢測的臨床價值，為世界首台基於光柵成像的多特性乳腺樣機在瑞士蘇黎世大學醫院的落地作出了關鍵性貢獻。
為了將尖端技術進行推廣和轉化，王振天還於2017年作為聯合創始人創立了依託瑞士保羅謝勒研究所（PSI）和蘇黎世聯邦理工學院的公司GratXray AG，並擔任公司首席技術官。
在公司平台的支撐下，他帶領技術團隊專注於光柵多特性成像的產業化發展，研製應用於乳腺成像的多特性CT，並已經實現了原理樣機的設計和搭建。
團隊憑藉多年來在新型X射線成像領域的貢獻，獲得了瑞士科技創新界的最高獎項「瑞士技術獎（Swiss Technology Awards）2017」，並於2022年2月獲得了歐洲發明獎（European Inventor Award）提名，成為唯一入圍的亞洲人。
開拓應用創新新方向
在X射線多特性成像應用發展的關鍵時刻，王振天總是能做出具有前瞻性的決策。
隨著增材製造的火熱發展，以及航空航天、汽車製造等行業對於更輕、更堅固、更低成本的材料需求，新型結構材料的設計和性能研究對影像學工具提出了新的挑戰。而如何在這一行業大背景下，結合自己的研究領域，開拓一個新的研究方向，王振天一直在不斷嘗試。
從發展的角度看，很多科研方法的創新所依託的都是核心元件的創新。在王振天看來，中國有開展元件創新的硬體基礎，具有開展科研新方向的根基和底氣。而他願意投身相關研究中，作為一個推動者，從一個前人鮮少涉及的方向中開拓出一條新的道路。
行遠自邇，篤行不怠。2021年9月，回到母校從事科研後，王振天開始依託清華大學工程物理系將自己的科研重點放在了X射線多特性成像在生物醫學和材料科學的應用上，並成功開拓了「全角度散射成像在纖維複合材料成像和分析中的應用」這一方向。
針對具有特定空間結構的纖維複合材料及各種超材料，傳統的X射線吸收成像無法提供其微觀空間結構和方向性信息，王振天團隊開闢的研究方法可以在實驗室條件下實現這些新型材料空間結構的定量分析，同時還可以實現大視場掃描，對完整的材料零件進行原位成像，彌補了現有技術上的空白。
「將這一方法與CT技術相結合，可以為材料分析提供新穎的工具，在汽車零件製造和材料分析等方向具有廣闊的研究前景。」對於研究領域的未來，王振天信心滿滿。
回國一年多來，王振天已經成功組建了一支屬於自己的研究團隊，並且在相關工藝上做了一些摸索。立足於當下，他還是希望能夠儘快建立自己的實驗室研究平台，儘自己所能將國內在相關領域的科研力量團結起來，真正從核心元件創新中，取得一些科研創新突破。
2022年，王振天成功入選了國家級青年人才項目。有了國家的肯定與支持，王振天的科研之路更多了一份堅定和底氣。
他深知，將一項新技術在航空航天、汽車製造或其他領域成功推廣使用，這本身只是朝著最終目標邁進的一個過程，而要取得真正意義上的革命性創新效果，還需要長年的不懈努力。而他所要做的就是立足當下，腳踏實地一步一個腳印，在這一方向上竭力奮鬥下去。