生物电磁学读书笔记

生物生存的电磁环境和电磁生物效应的研究关键词：电磁辐射生物效应生存环境近年20多年来，，电磁场的生物效应引起了人们的极大关注。随着工业和社会的进步，电磁场也越来越多的介入来生物的生存坏境之中，其中一类是生命存在的宇宙或太空本身具有的，如太空及地面发出的多种形式的辐射：太阳风、X射线、紫外线等。而另一类则是由于工业和科学的进步，特别是进入电磁与电子时代以来，人为的制造的大量的电磁辐射源，如高压线传输线、电视塔及电台的电磁辐射源等。一切生物，特别是人，基本上是生活在电磁场笼罩的环境之中，尤其是生活在高压输电线、电台和电视台等强辐射中的人群和动物、植物所受到的电磁照射是非常强的。随着电磁辐射在工业生产、通讯、交通、日常生活、医疗以及军事等领域得到了广泛的应用,给人类生活、工作带来巨大的益处的同时，电磁辐射也造成了越来越严重的环境污染,影响着人们的健康.因此，今天人类和和动、植物生存环境越来越电磁化了。电磁场或波在生命活动过程中起着重要作用，生物体和细胞的代谢过程、信息传导等许多生理功能都与电磁活动有关。在生物发展的过程中，太阳电磁波、地磁场伴随了整个生物进化和生物个体发育。随着人类使用各类电磁辐射源越来越多，造成环境电磁辐射的程度呈几何数量增加。同时，利用电磁原理制成各种治疗或理疗仪已广泛运用于医院和家庭保健和理疗之中。电磁效应在生活中的应用一、农业上的应用植物种子的电磁生物效应利用电磁场处理农作物种子，是电磁生物效应研究最早、在农业上应用最多的一个方面。种子经适当的磁（电）场处理后，可使种子呼吸强度提高，根系活力增强，发芽率和发芽势提高，产量有不同程度的增加。电磁场对农作物生长的影响电磁场是植物生长不可缺少的条件，是重要的物理环境因素。若把植物用接地的细金属网罩起来，屏蔽大气电场及离子流，植株就不能正常生长发育；反之，外加一适宜的电场，便可促进植物的生长。电磁场对禽畜生产的影响电磁场对禽畜生产的影响是显著的，有关禽畜等农业生物（如鸡、兔、奶牛、蚕和水产生物等等）的电磁生物效应研究均有报道。磁（电）化水的生物效应磁（电）化水是指以一定速度流过适当强度并与水流垂直的磁（电）场的水或水溶液。关于磁（电）场对水的物理（化学）参数（电导率、表面张力、离子溶解度等等）的影响已进行了比较广泛的研究，人们发现经磁（电）场处理过的水和水溶液，不仅其理化性质发生变化，而且这些变化可保持几小时到几天，使磁（电）处理水对生物产生影响，从而引发各种生物学效应。这些效应在医学和农业等领域已得到应用。在农业生产中用磁化水灌溉，可以促进作物生长发育，增加产量，这已为国内外大量事实所证明。若让生物长期饮用磁化水，可以促使禽类多产蛋，也可以促进动物的发育。二、医学上的应用疾病诊治临床上用X射线诊断。检查内外科疾病；利用a射线、B射线、X射线对细胞破坏或者抑制生长的作用来治疗恶性肿瘤。（1）对肿瘤的治疗作用随着对电磁波及其应用技术的研究和发展，人们认识了电磁波对生物组织的热效应以及对肿瘤有效治疗作用，对加热治疗肿瘤有了更加理性的认识首先是肿瘤组织细胞与正常组织细胞相比对加热敏感，41〜43°C即死亡，而正常组织在这个温度范围内不受损伤；第二，癌组织中含水量明显高于正常组织，且肿瘤组织内血管紊乱，血流量低仅为正常组织的2%15%，电磁波辐射后使瘤体发热容易、散热慢，很快形成高温以上两点就形成了瘤体组织高温致死时间远少于正常组织的原因。（2）对良疾性病的治疗作用电磁波的热效应使皮下组织温度上升，致使毛细血管扩张，加速血液流动，使微循环血流量能增加1倍，致使病变组织微循环得到充分的改善，吸收能量养分、排除废物，以促进病变组织的新陈代谢，增强机体的生物免疫功能，提高细胞活力，改善局部组织的营养状态，达到治疗疾病的目的。随着现代科技的高速发展，一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“隐形杀手”电磁辐射。今天，越来越多的电子、电气设备的投入使用使得各种频率的不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔的宇宙空间。对于人体这一良导体，电磁波不可避免地会构成一定程度的危害。电磁辐射的危害（1）中枢神经系统研究人员指出，人脑对电磁场非常敏感。人脑实质上是一个低频振荡器，极易受到频率为数十赫兹的电力频段电磁场的干扰。外加电磁场可以破坏生物电的自然平衡，使生物电传递的信息受到干扰，可以出现头晕、头疼、多梦、失眠、易激动、易疲劳、记忆力减退等主要症状，还可以出现舌颤、脸颤、脑电图频率和振幅偏低等客观症状。（2）心血管系统人们已经观察到电磁辐射会引起血压不稳和心律不齐，高强度微波连续照射可使人心律加快、血压升高、呼吸加快、喘息、出汗等，严重时可以使人出现抽搐和呼吸障碍，直至死亡。（3）血液系统在电磁辐射的作用下，常会出现多核白细胞，嗜中性白细胞、网状白细胞增多而淋巴细胞减少的现象。人们还发现某些动物在低频电磁场的作用下有产生白血病的可能。血液生化指标方面则出现胆固醇偏高和胆碱酯酶活力增强的趋势。（4）内分泌系统在电磁场的作用下人体可发生甲状腺技能的抑制，皮肤肾上腺功能障碍。其改变程度取决于电场强度和照射时间。（5）生殖系统和遗传效应动物实验证明：白鼠在5KV/M的电场的作用下，雌雄两性的生殖能力都会下降。人类在大功率的微波作用下，可导致不育或女孩的出生率明显增加。父母一方曾长期受到微波辐射的，其子女中畸形的发病率明显增加。6）诱发癌症长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变；影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖诱发癌症，以及糖尿病，遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病的产生。典型的事件是1976年美国驻莫斯科大使馆。前苏联为了监听使馆的通信联络情况。向美国大使馆内发射微波，由于工作人员长期处于微波的环境之中，结果313人中64人淋巴细胞平均数高44%，与15位妇女得了腮腺癌。（7）对视觉系统的影响表现为使眼球晶体混浊，严重时造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力。电磁效应未来的发展前景一个半世纪以来，人们对电磁波的研究和认识由浅入深，应用的领域不断扩展，应用的水平逐渐提高，但仔细回顾与总结起来，电磁波的应用领域主要集中在两大领域，一个是通信领域，另一个就是医学健康领域，在通讯领域的应用，人们建立了无线电广播、电视、移动电话等各种发射台站，研制了相应的接收设备收音机、电视机和手机等等；在医学健康领域，人们基于电磁波的生物效应，趋利避害，研制发明了一系列的医用仪器，如X射线成像疾病诊断仪、射频治疗仪、微波热疗仪、红外线治疗仪、紫外线治疗仪、伽玛手术刀、放疗机等等外加电磁场和环境电磁场（如地磁场）对生物系统的各种影响的研究是目前国际上十分活跃的研究领域。例如移动手机对人体大脑的影响问题就是典型的电磁场的生物效应问题。一方面人们可以利用电磁场对生物的有利效应，应用于生物医学，研究和探索各种新的治疗方法。另一方面研究对策以防止其负效应对人体的危害，包括研究和解决电磁污染问题。因而电磁场的生物效应研究意义十分重大。总之，随着社会经济的发展，电磁辐射在社会各个领域的应用日益广泛，虽然这些技术都促进了社会进步，方便人民生活。但是它作为一个人类生存环境能产生较强的物理因素，将对人类健康的影响也日益彰显出来，已成为生命科学领域的重大新课题。我国是世界上电磁辐射源的种类、数量、产品最多的国家，拥有世界上最大的环境与职业暴露人群。而更为严重的是，发达军事强国以电磁辐射射杀为杀伤因素的新型高科技武器不断出现，这些武器的使用，将对军民的生命造成巨大威胁。因此，深入研究电磁辐射损伤效应，阐明其损伤机理，提出预防措施，应当