生物電磁效應(yīng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展

孫兆鈺

摘 要：隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展，電磁效應(yīng)對(duì)生物身體發(fā)展產(chǎn)生了很多的影響，其中有些生物電磁效應(yīng)可以促進(jìn)人的身體機(jī)能發(fā)展，但是有些電磁效應(yīng)卻會(huì)對(duì)人產(chǎn)生不好的影響。一般來說，生物電磁效應(yīng)通過對(duì)生命體身體機(jī)能和電磁效應(yīng)之間的聯(lián)系和作用進(jìn)行探索，并結(jié)合生命科學(xué)、自然醫(yī)學(xué)及電磁物理等知識(shí)進(jìn)行分析和討論。該文希望通過對(duì)生物電磁效應(yīng)的綜述研究，促進(jìn)生物電磁技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生物 電磁效應(yīng) 磁刺激

中圖分類號(hào)：X59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（c）-0025-02

隨著電磁技術(shù)的不斷發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)復(fù)雜性的增加，生物電磁對(duì)人類身體的影響也越來越大，給人們的生命健康安全帶來很大的威脅。大量研究數(shù)據(jù)證明，電磁場(chǎng)發(fā)射的生物電磁光波會(huì)對(duì)生物的身體機(jī)能產(chǎn)生一定的作用，影響生物體內(nèi)部的波段頻率，從而發(fā)生生物磁效應(yīng)。因此，為了對(duì)電磁輻射對(duì)人體產(chǎn)生的生物磁效應(yīng)進(jìn)行研究，大量人員投入了很多精力，進(jìn)行了無數(shù)實(shí)驗(yàn)，探索生物電磁對(duì)大腦神經(jīng)系統(tǒng)的影響和對(duì)心腦血管的促進(jìn)作用[10]。這些研究為促進(jìn)生物磁效應(yīng)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域和生物電磁輻射方面提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。但是，由于研究人員的研究方法和內(nèi)容存在著一定的差異，使得生物電磁效應(yīng)對(duì)人體的影響難以獲得一致性結(jié)果[11]。因此，對(duì)生物電磁效應(yīng)的研究迫切需要大量的、規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)研究和調(diào)查分析。

1 生物電磁效應(yīng)研究現(xiàn)狀

生物電磁效應(yīng)與生命系統(tǒng)之間具有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，因此通過對(duì)電磁生物效應(yīng)的研究，可以充分探索電磁場(chǎng)對(duì)人體的積極作用，從而應(yīng)用于促進(jìn)人體機(jī)能的發(fā)展。魏靜霞（2013）通過采用電磁刺激設(shè)備和電磁裝置，對(duì)失眠癥患者的腦部進(jìn)行刺激，并對(duì)大腦腦部反映出的信號(hào)進(jìn)行分析和處理，探索腦電信號(hào)的頻率和波段，從而探索出電磁刺激對(duì)患者腦部產(chǎn)生的生理效應(yīng)。作者通過對(duì)6名來自睡眠障礙醫(yī)院的失眠癥患者進(jìn)行為期20 d電磁刺激，對(duì)采集到的信息進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)在沒有對(duì)患者進(jìn)行電磁刺激的時(shí)候，患者腦部中的δ波段占據(jù)大多數(shù)。而β波的幾乎沒有出現(xiàn)，θ波與α波的波段處于δ波段和β波之間。而在對(duì)患者進(jìn)行刺激之后，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)患者腦部δ波段聚減，而α波段的頻率有大幅提升。由此可以看出，電磁治療可以有效改變患者腦部波段，從而達(dá)到減輕患者失眠程度，降低患者的焦慮程度的目的，幫助患者更好地進(jìn)入睡眠[1]。李國(guó)慶等（2012）通過對(duì)目前國(guó)際電離輻射的研究成果進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合世界衛(wèi)生組織公布的生物電磁頻率波段的經(jīng)典案例綜合分析，發(fā)現(xiàn)人在睡眠狀態(tài)時(shí)，如果進(jìn)行1～4 W/kg的電磁刺激，則每半小時(shí)體溫上升不超過1 ℃。而如果進(jìn)一步加大電磁刺激，使人體暴露于更強(qiáng)的生物電磁之下，會(huì)發(fā)現(xiàn)在超過人體自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的情況下，會(huì)損傷人體表皮。因此，在此基礎(chǔ)上通過對(duì)一些靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁刺激使人體溫度升高1 ℃～2 ℃時(shí)，將會(huì)對(duì)人體表皮產(chǎn)生極大傷害。因此，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)人體電磁條件下工作的極限值進(jìn)行探究，提出了我國(guó)應(yīng)該在電磁防護(hù)設(shè)備和保護(hù)方面應(yīng)采取的措施和制度建設(shè)，從而促進(jìn)生物電磁與人體健康方面的發(fā)展[2]。

王琴（2013）和楊?。?015）都表示隨著生物電磁技術(shù)的發(fā)展，其給人類身體健康和生活帶來的風(fēng)險(xiǎn)也不容小覷[13]。他們認(rèn)為能否對(duì)相關(guān)電磁風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的預(yù)防是未來制約生物電磁技術(shù)發(fā)展的重要因素。曲敏等（2015）在《生物電磁技術(shù)應(yīng)用及其健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)策相關(guān)》的研究中，對(duì)當(dāng)前生物電磁在人體醫(yī)療方面應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行概括和總結(jié)，探究生物電磁在健康醫(yī)療方面使用的可行性。作者認(rèn)為生物電磁技術(shù)在腫瘤的治療中具有很大的發(fā)展空間，因?yàn)榈碗姶艌?chǎng)對(duì)于人體骨骼的再生和鞏固具有促進(jìn)作用，加速骨骼的恢復(fù)期。此外，進(jìn)行生物電磁治療腫瘤手術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)方法，治療時(shí)間較短，人體皮膚創(chuàng)口損害較小，安全性較高。但是目前，對(duì)于電磁刺激在人體治療中是否會(huì)產(chǎn)生一定的副作用尚未定論。因此，該文從生物電磁技術(shù)對(duì)人體健康可能存在的風(fēng)險(xiǎn)出發(fā)，探究如何有效地對(duì)規(guī)避電磁技術(shù)帶來的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，從而構(gòu)建科學(xué)的生物電磁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系[3]。楊思凡（2012）在研究中對(duì)電磁生物效應(yīng)進(jìn)行了概括性的介紹，認(rèn)為當(dāng)今生物輻射會(huì)對(duì)生物身體機(jī)能的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生持久的影響，通常把這種影響稱為生物電磁效應(yīng)。作者通過理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式，建立起完善的生物磁場(chǎng)模擬設(shè)備以及控制電路，從而通過相應(yīng)程序的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物磁場(chǎng)刺激人體的模擬實(shí)驗(yàn)，利用SOL Sever軟件對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果建立起數(shù)據(jù)整理庫(kù)，實(shí)現(xiàn)生物電磁效應(yīng)影響人體機(jī)能進(jìn)行規(guī)范化地定量分析和論述。通過對(duì)電磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，不僅可以在電腦上實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁輻射情況的模擬，還可以利用科學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理，從而促進(jìn)相關(guān)生物電磁產(chǎn)生的發(fā)展[4]。

高陽(yáng)（2015）在當(dāng)前中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的城市供電規(guī)模和網(wǎng)線配置格局增大的背景下，通過對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)電壓電磁強(qiáng)度不斷增強(qiáng)的現(xiàn)象，認(rèn)為供電電路在城市的密集建設(shè)將會(huì)對(duì)人們身體帶來極大地影響，從而引發(fā)很多的社會(huì)問題。因此，該文著眼于1 000 kV的特高壓電網(wǎng)裝置，對(duì)供電線路附近可能產(chǎn)生的生物電磁效應(yīng)進(jìn)行模擬，分析電網(wǎng)電磁輻射可能帶來的一系列問題，從而為當(dāng)前城市特高壓供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出一定的對(duì)策和建議，優(yōu)化城市生活環(huán)境，減輕生物電磁效應(yīng)對(duì)人體帶來的損害[5]。

隨著近年來，生物電磁學(xué)的發(fā)展，生物電磁技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，它在疾病探測(cè)和治療方面起到了很大的作用，具有較高的研究?jī)r(jià)值。馬官營(yíng)（2013）等在研究中，著眼于無線能量傳輸裝置，對(duì)其在人體腸道領(lǐng)域的治療進(jìn)行模擬和探索。作者在分析生物電磁效應(yīng)時(shí)使用圖像切割技術(shù)對(duì)腸道位置的影響進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而通過數(shù)據(jù)的搜集建立了包括56種生物系統(tǒng)在內(nèi)的高精度組織模型，從而對(duì)生物電磁效益的定量計(jì)算奠定良好的基礎(chǔ)，驗(yàn)證了生物電磁效應(yīng)對(duì)人體腸道治療的安全性與可行性[6]。此外，包家立（2016）主要探索生物電磁效應(yīng)在電磁醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)前，生物電磁技術(shù)在醫(yī)療方面得到很大的發(fā)展，在治療重大疾病方面取得了突破。該文生物電磁應(yīng)用的電磁醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行分析，探究影響生物電磁效應(yīng)的因素，主要有電磁能量的強(qiáng)弱和生物的反應(yīng)率等。研究表明，電磁在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)使得生物體內(nèi)大分子物質(zhì)、細(xì)胞和血液流動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的生理反應(yīng)，從而可以被廣泛應(yīng)用于心臟起搏和人體結(jié)石的治療。該文對(duì)電磁醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行研究和開發(fā)，從而為安全的電磁治療提出相應(yīng)的指導(dǎo)意見[7]。李宛露（2013）主要對(duì)生物電磁效應(yīng)在癌癥治療領(lǐng)域的發(fā)展前景進(jìn)行研究，探究生物電磁數(shù)值計(jì)算的基本原理，闡述生物電磁波段隨著頻率變化的相關(guān)規(guī)律，從而推導(dǎo)出水、甲醛和皮膚三者之間的雙德拜模型，為生物電磁技術(shù)在人力表皮癌癥系統(tǒng)領(lǐng)域的治理奠定基礎(chǔ)[8]。

2 結(jié)語(yǔ)

電磁波是現(xiàn)代日常生活中廣泛存在的物質(zhì)形態(tài)。不僅在各種各樣的自然環(huán)境中存在著很多電磁輻射，現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了電磁效應(yīng)的應(yīng)用。電磁波被應(yīng)用于生物醫(yī)療、軍事探測(cè)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等很多方面，與人們的生活息息相關(guān)[9]。該文通過對(duì)生物電磁效應(yīng)研究應(yīng)用的現(xiàn)狀和相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行總結(jié)和概述，探索當(dāng)前生物電磁效應(yīng)的發(fā)展水平和存在的問題，為進(jìn)一步的科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)，從而促進(jìn)相關(guān)生物電磁技術(shù)的應(yīng)用。

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