除了直接触电,外环境电磁辐射,主要是通过感应耦合的电磁干扰,来对人体这个小的电磁兼容系统起作用的,即产生电磁生物效应的。
生物大分子既不是纯导体,也不是纯绝缘体体,大都是电介质,主要是以感应耦合而不是传导耦合的方式与外界电磁场相互作用的。即便是机体的离子或自由基,也是以感应的方式对外界电磁场辐射作出应答。
对于外界电磁干扰对人体的影响,姑且按正效应及负效应来粗略谈一下,即怎么看待有利用价值的电磁生物效应和对机体有损伤的负效应。
对正效应,我们应把眼光放宽。人们早就有意识地对人体电磁兼容系统进行积极主动电磁干扰。核磁成像,电疗磁疗,微波治疗及心脏起博器除颤器,射频消融等。核磁共振谱仪,电子自旋共振,电泳仪和生物芯片则是在分子及细胞水平上的电磁干扰。我们也应该把眼光放远。
电工技术在基础理论和工程技术方面的飞速发展,为生物医学提供了巨大的发展机遇;同时,生物医学领域的理论和实践,又对电工技术提出了更高更新的要求。两大学科急需相互促进提携,共创未来的辉煌。比如,微电子芯片及E类放大器的研发,可以使人工生物植入体(起搏器,人工耳蜗,胶束内窥镜及人工视觉假体和假肢等实现无线数据传输与无线供能,给康复医学带来新曙光;基于纳米技术的电磁场靶向导引和加热,为肿瘤治疗开辟了新路;基于MEMS的传感器与分析器,大大提高了医学信号检测与处理的精度与速度;基于微波化学的药物合成,有效地提高了制药工业的产率;电磁兼容与抗干扰技术的发展,也将提高心电图脑电图的时域或频域的分辨率。
对于电磁干扰的损伤效应,有几点想法供讨论。
一、 全面认识,深入研究,具体分析;
既不能麻木不仁,掉以轻心;又不能淡虎色变,画地为牢,让“电磁恐惧“束缚我们的发展。电磁辐射是肯定随着社会的发展而越来越强。现在我们可以看到:高功率,快脉冲和瞬变电磁场已经迎面而来。什么都有个“度”从业人员与普通大众所接受的剂量肯定不一样,不同频率对不同物质不同,器官的效应也不一样。外界的刺激和生物变异适应也有个“量度”问题。慢的弱的外界变化,可以使生物变异来适应。早在工频和射频披头盖脑地冲击以前,生命已经跟环境的电磁场(如地磁场与低频SCHAMANN场)电磁兼容了亿万年了,骨骼发育与鸟类飞行定向都与此有关。但是如果强度和作用时间超过了生物适应的速度,生命体只能以应激甚至病态的反应对外界的刺激做出应答了。
二、寻找再研究的知识缺口:
几十年来电磁生物效应的研究,的的确确令人困惑,有些实验重现性差,甚至不可信,很多机理假说有待于证实。生物医学界的人对于实验条件及电磁场参数,特别是辐射剂量的掌控并不规范,工科背景的人对细胞及生物化学过程的理解有待深入。多年来很多论文提供的是零散而片面的知识,有些结果还互相矛盾。也就是说,除了政府、企业及学术界之间对电磁生物效应的看法上存在有“鸿沟”,同时学术界内部也在认识上岐见重重。WHO(世界卫生组织)提出“寻找知识缺口”,既是对研究现状的客观总结,又是对未来工作方向的真知灼见。
二、 机理研究与防护标准的制定并重:
现在,电磁辐射对整体的损伤效应(如手机致癌)研究的难点在于:1、很难做到可信服的流行病调查和统计分析。2、电磁生物效应涉及到生命活动中结构,信息和能量的相互作用相互转换的基本过程,是个大迷。
在这种形势下,我们首要的是做好防护。开展医药与设备防护同时,当务之急是制定合理的防护标准,将电磁辐射负效应做些“限制”。杀不了虎就先把虎围起来。
[电磁兼容网]:怎么样指定防护标准呢?
[刘主任]:从目前国际发展趋势来看:
一、 全面评估科学证据,正确提高风险意识,建立融合的防护标准。
如何保障人类健康,是生物电磁学研究的最终目标之一。WHO提议联合IEEE、WTO等组织,对电磁效应的生物效应客观地权衡,只采用高品质的研究结果,而且研究必须可证实可重复,正结果负结果都必须给予考虑,各方面(政府企业安全系数、基本限制与参考限制及多层次多方位的考量。这是一条很长的路,争议会很多,WHO、WTO、IEEE及GATT等高层组织才有能离从事此事。