在今天稱為捷克共和國的約赫姆塔爾（Joachimsthal）遍布泥炭的森林中，居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一處廢棄礦，里面是如黑泥一般的瀝青鈾礦，其中存在一種比鈾更具放射性的新元素。居里夫婦開始著手蒸餾沼澤般的淤泥，以期待能“捕到”那個最純狀態(tài)的強勁放射源。在消耗了數(shù)噸瀝青鈾礦、400多噸洗滌用水以及數(shù)百桶蒸餾廢料后，他們終于在1902年提煉出了0.1克的新元素。這是一種金屬元素，位于元素周期表的遠端。它在黑暗中自燃，發(fā)出幽幽的藍光，同時釋放出高強度的X射線。這種元素極其不穩(wěn)定，是一種介于能量與物質(zhì)之間奇特的嵌合體，也是可分解成能量的物質(zhì)。居里夫人稱這種新元素為“鐳”，取自希臘文的“光”。

鐳的巨大效能揭示了X射線出人意料的新特質(zhì)：X射線不僅可以攜帶輻射能量穿透人體組織，更能夠深入組織內(nèi)部釋放能量。倫琴能拍到妻子的手骨照片，是由于X射線的第一個性質(zhì)：X射線穿透了肌肉與骨骼，在膠片上留下這些組織的陰影。而相比之下，瑪麗·居里的手則受到了X射線第二種性質(zhì)的痛苦影響：她為了獲取更純的放射能，日復(fù)一日地反復(fù)蒸餾，將瀝青鈾礦濃縮到百萬分之一的體積，結(jié)果手掌上的皮膚開始磨損、發(fā)黑、脫皮，好像組織從里往外地被燒焦一般。皮埃爾只是將一瓶僅幾毫克的鐳放在口袋里，輻射就穿透了身上厚厚的尼龍背心，在他胸前留下了永久的傷疤。有人曾在公開的展會上用未加防護措施的激光機器表演魔術(shù)，結(jié)果輻射外漏，使他的嘴唇起泡腫脹，臉頰皮膚和指甲也開始脫落。鐳最終灼傷了居里夫人的骨髓，導(dǎo)致她終生貧血。

雖然生物學(xué)家完全破解這些輻射效應(yīng)的機理，還要花費數(shù)十年時間，但受到輻射損毀組織的范圍——皮膚、嘴唇、血液、牙齦、指甲，早已向我們提供了重要線索：鐳會腐蝕DNA。DNA是惰性分子，能夠抵抗大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，這一特點使它可保持遺傳信息的穩(wěn)定性。但X射線可以直接擊碎DNA鏈，或產(chǎn)生化學(xué)毒素進而侵蝕DNA。面對這樣的破壞，細胞通常會死亡，或者更常見的是中斷分裂。因此，X射線優(yōu)先殺滅體內(nèi)分裂最旺盛的細胞，如皮膚、指甲、牙齦、血液這類組織細胞。

X射線選擇性殺滅快速分裂細胞的能力，受到了人們，特別是癌癥研究者的重視。就在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線一年后的1896年，21歲的米埃爾·格拉比（Emil Grubbe）在芝加哥研讀醫(yī)學(xué)時突然靈光一閃，想到可用X射線來治療癌癥。格拉比富于冒險精神，且極具創(chuàng)造力；他曾在芝加哥的一家生產(chǎn)真空X射線管的工廠工作，制作過一個可用于實驗的真空管雛形。在工廠，格拉比發(fā)現(xiàn)整日曝露在X射線下的工人們，皮膚和指甲總是一層一層地剝落，他自己的手也漸漸腫脹開裂。由此他很快就聯(lián)想到細胞死亡與腫瘤的關(guān)系。