非电离辐射

不久前，明星科学家施一公教授团队的一项研究在网络上引起轩然大波，不少自媒体都以“手机辐射影响发育”为题做了报道。   不过在仔细研读了施一公教授的论文后，咚咚却发现完全不是那么回事，这项研究跟手机的电磁辐射没有一点关系。这项研究的结论与其说是“手机辐射影响发育”，还不如说“闪电影响发育”。   施一公的论文在说什么？ 电磁辐射包括电离辐射和非电离辐射，电离辐射是确定无误的致癌物，但非电离辐射对生物体有没有影响？有哪些影响？一直存在争议。特别是在现代生活中，电器运行、无线通信等产生的非电离辐射，已经达到自然水平的10^18倍，更是让人担心这些非电离辐射的健康风险。 为了研究非电离辐射的生物效应，施一公团队专门制造了一个用于细胞低频电磁刺激的培养装置，可以20Hz~100kHz电磁波对细胞的影响，同时避免电磁辐射热效应和电极材料直接接触造成的干扰。整篇论文的主要内容也是在介绍这个装置。 施一公团队制作的实验装置 而在论文的最后，施一公团队用这个装置测试了10kHz的电磁辐射对HEK293T细胞（一种人胚胎肾细胞）的影响，发现细胞密度显著降低，电极之间存在大量细胞碎片，认为10kHz的电磁辐射可能会影响细胞的增殖和死亡。不少自媒体也由此得出“手机辐射影响发育”的结论。 施加10kHz低频电磁波24小时后（C和D），电极之间出现大量细胞碎片（A、B为对照）   “手机影响发育”还是“闪电影响发育”？ 研究电磁辐射的效应，频率是个关键影响因素。比如： ● 2900THz以上频率的电磁波属于电离辐射，能引起物质电离，是明确的致癌物； ● 950THz~1000THz的中波紫外线（UVB）可对皮肤造成强烈的光损伤，也就是晒伤； ● 750THz~950THz的长波紫外线（UVA）可引起黑色素沉着，使皮肤晒黑； ● 385THz~750THz的可见光可刺激视网膜，产生视觉。 不同波长频率的电磁波 而我们的手机移动信号，5G的频率在2.6GHz~4.9GHz范围内，3G和4G都在2GHz左右，2G是890MHz~1820MHz范围；Wifi信号目前主要是2.4GHz附近和5GHz附近的两个频段。最低频的手机信号也要比研究中所用的10kHz的频率高接近100000倍，也比研究中实验装置的频率上限高接近10000倍。 5G信号频段分配（来自贵州省大数据发展管理局） 相比之下，闪电产生的电磁波正好以10kHz左右的频率为主。施一公团队选择10kHz频率进行试验也是因为闪电是自然环境中最常见的低频电磁波来源，生物体长期暴露在闪电产生的电磁波中，可能会对其有所响应。 所以说，10kHz电磁波影响细胞增殖和死亡这件事，与其说“手机影响发育”，倒不如说是“闪电影响发育”。 手机信号到底会不会影响发育？会不会致癌？ 对于这个问题，虽然目前实验数据并不能得出明确的结论，但从一些数据来看，非电离辐射对生物体确实可能存在一些热效应之外，以前不知道的作用。 比如，已经获批用于胶质瘤的电场治疗，其实就是用低频的电磁波影响癌细胞的分裂，理论上换个频率很可能也可以影响正常细胞。 电场治疗中，低频电磁波干扰癌细胞分裂 但需要注意的是，肿瘤电场治疗的频率大约在200kHz左右，与施一公团队研究中使用的10kHz较为接近，而与890MHz以上手机信号相距甚远。 但可以肯定的是，施一公团队的研究一定会让我们更清晰的认识低频电磁波对细胞、对人体的作用。将来如果能加以改进，应用到更高的频率，或许也能帮我们探究手机辐射会对健康产生怎样的影响。 参考文献： [1]. Lu Y, Shi Y. A microfabricated lab-on-chip with three-dimensional electrodes for microscopic observation of bioelectromagnetic effects of cells[J]. Bioelectrochemistry, 2023, 154: 108554.