电磁场的生物效应
电磁场与生物体相互作用及安全性分析
电磁场与生物体相互作用及安全性分析引言：随着科技的发展和应用，人们对于电磁场与生物体相互作用的安全性越来越关注。
电磁场作为一种普遍存在于我们周围的物理场，包括电力线、电子设备、手机、微波炉等。
本文将通过梳理相关文献资料，进行电磁场对生物体的影响及其安全性的分析。
电磁场对生物体的影响：1.热效应电磁场通过激发物质中的分子和原子的热运动，产生热效应。
这种热效应对于高频电磁场（如射频和微波辐射）尤为显著。
长时间接触高频电磁场会导致局部组织的升温，进而引起细胞的热损伤。
例如，手机长时间使用时会导致耳朵周围组织的升温，从而可能对耳朵造成损害。
2.非线性效应高频电磁场还可能对生物体的神经、肌肉和内脏等产生非线性效应。
这种效应主要与电磁场的电流密度和频率有关。
电磁场作用下，细胞膜内、外的离子交换会发生变化，进而影响细胞内外环境的稳定性。
研究发现，持续暴露于高频电磁场中的生物体会出现行为改变、神经系统功能损伤等不良影响。
电磁场的安全性分析：对于电磁场的安全性评估，主要有两种方法：暴露限值和生物效应研究。
1.暴露限值为了保护公众和工作人员免受电磁场的潜在危害，各个国家和国际组织都制定了相应的电磁场暴露限值。
这些暴露限值根据电磁场的频率、功率密度和暴露时间等因素制定，以确保人们在暴露于电磁场中时不会超过安全范围。
例如，国际非电离辐射保护委员会（ICNIRP）制定的非电离辐射限值建议可用于控制电磁场的暴露。
2.生物效应研究生物效应研究通过实验研究电磁场对生物体的潜在影响，从而评估其安全性。
这些研究包括体外和体内实验，以及人体流行病学研究等。
通过综合研究结果，可以评估电磁场对生物体的潜在影响和其可能的安全性问题。
然而，目前对于不同频率、功率密度和暴露时间等条件下的电磁辐射的具体影响还存在争议，因此还需要进一步深入的研究。
结论：电磁场与生物体之间存在着相互作用，其影响主要表现为热效应和非线性效应。
为了评估电磁场的安全性，我们需要综合考虑暴露限值和生物效应研究的结果。
生物电磁场效应的生物学与医学研究
生物电磁场效应的生物学与医学研究随着电子技术和生物学技术的不断发展，科学家们越来越关注生物电磁场效应对生物系统的影响。
生物电磁场是指由生物体内的电流和磁场所形成的自然场。
这些场对生物体内的细胞、生物分子和生理功能均产生极其重要和复杂的影响。
本文将分析生物电磁场效应的生物学和医学研究。
生物体内电场和磁场的基础研究最初研究生物体内电场和磁场的科学家主要是物理学家和生物学家，他们利用电生理学和磁共振成像等先进技术研究生物体内电场和磁场。
这些研究已经证实，生物体内的细胞膜是可以产生电场的，并且这些电场能够控制细胞的分裂和传导。
此外，生物体内还存在磁场，这些场由人体内部产生的电流所产生，可以被磁共振成像技术所检测到。
生物电磁场与人体健康的关系研究最早研究生物电磁场与人体健康关系的科学家是比奇和霍弗（Becker and Hoffer），他们从20世纪50年代开始研究生物体内电场和磁场。
他们发现一些疾病和生物电磁场强度和频率的改变相关，比如癌症、心血管病和神经精神疾病等。
这表明，生物电磁场与人体健康有密切关系，进一步研究这些关系有助于推进医学发展。
生物电磁场技术在医学中的应用生物电磁场技术可以应用于医学领域的多个方面，如脑科学、生物医学工程、药物开发等。
例如，脑电图（EEG）和磁共振成像（MRI）技术就是利用生物电磁场的原理。
在治疗方面，生物电磁场技术可以用于治疗神经系统疾病、焦虑症、失眠等。
此外，生物电磁场技术在药物开发及评估中也有应用。
例如，生物电磁场技术可以用于评估某些药物的药代动力学，帮助医生更好地了解药物在体内的分布和代谢。
结论总的来说，生物电磁场效应对生物体的影响是复杂的，并且具有重要的生物学和医学意义。
随着科学技术的发展，我们有更多机会研究和应用生物电磁场技术来解决某些健康问题。
希望未来有越来越多的研究者来深入研究这个领域的问题，为人类的健康和生命做出更大的贡献。
电磁生物知识点总结归纳
电磁生物知识点总结归纳一、电磁辐射对生物体的影响1. 电磁辐射的分类电磁辐射是一种横波，按频率分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
这些电磁波的频率范围不同，对生物体的影响也会有所不同。
2. 电磁辐射的生物效应电磁辐射与生物体相互作用时，会产生一系列的生物效应。
例如，高频微波会导致组织水分子的振动、发热和热损伤；紫外线会造成DNA损伤和细胞凋亡；X射线和γ射线具有较强的穿透能力，能够引起基因突变和细胞放射性损伤。
3. 电磁辐射的危害不同频率的电磁辐射对生物体产生的危害程度各有不同。
长期暴露在电磁场中会导致细胞DNA的损伤、免疫功能下降、生殖功能受损等。
辐射对眼睛、皮肤等部位也有一定损害。
因此，科学合理地应对电磁辐射，对人体健康起着至关重要的作用。
二、生物体对电磁场的感知和响应机制1. 生物体对电磁场的感知生物体对电磁场的感知主要通过生物体内部的感知器官，例如视网膜对可见光的感知、皮肤对红外线的感知等。
一些生物体甚至能够通过电磁场进行导航、通信和捕食。
2. 生物体对电磁场的响应生物体对电磁场的响应是通过一系列的生理和行为反应来实现的。
例如，动物能够感知地磁场进行导航、迁徙和领地竞争；植物则能够感知光线强度和方向，作出相应的生长和发育调节。
三、电磁场在医学和生物科学中的应用1. 电磁场在医学中的应用电磁场在医学中有着广泛的应用，例如MRI技术利用强磁场和无线电波来成像人体内部的结构和功能；电磁脑刺激技术则利用微波或者强磁场来治疗神经系统疾病；另外，一些医疗器械也运用了电磁原理，比如心脏起搏器和除颤仪等。
2. 电磁场在生物科学研究中的应用电磁场在生物科学研究中也有着重要的应用价值，例如通过电磁波来研究分子和细胞的结构，探索生命的起源和进化，了解生物体内部的生理功能等。
此外，电磁场还被运用在生物物理学、生物化学以及生物医学工程等研究领域。
总之，电磁生物学作为一个新兴的交叉学科科学领域，正逐渐显示出其在物理、化学、生物和医学等领域的重要性。
低频电磁场作用下人体生物效应研究
低频电磁场作用下人体生物效应研究随着现代社会的不断发展和进步，人类的生活方式和工作条件也在不断改善与变化。
然而，伴随着科技进步和社会发展，人类也面临着一些新的问题，其中最为重要的一个就是低频电磁场对人体健康的影响问题。
低频电磁场是大自然中广泛存在的一种电磁波，它是由直流电或低频交流电引起的。
随着电子产品的普及和使用范围的扩大，人们经常面临着与低频电磁场的接触。
这些电磁场对人体的生物效应已经成为学界和社会普遍关注的问题之一。
一、低频电磁场的来源与分类低频电磁场是指频率在1Hz以下的电磁波。
该类电磁波最为普遍的来源是人类日常生活中所使用的各种电子产品。
例如手机、电视、电脑、微波炉、蓝牙耳机等等，这些电子产品都会产生低频电磁辐射。
除此之外，一些大型电力设备，如变压器、输电线路、电车等，也会产生较为丰富的低频电磁场。
根据频率的不同，低频电磁场可以分为极低频电磁场（ELF）和中频电磁场（MF）两种。
其中，ELF电磁场的频率小于100Hz，MF电磁场的频率范围为100Hz到10kHz。
二、低频电磁场的生物效应低频电磁场对人体健康的影响已经引起了广泛的关注。
大量的实验研究表明，低频电磁场对人体的生物效应是复杂而且不可逆的。
低频电磁场是一种非离子辐射，其特点是能量低、频率低，不足以产生化学反应。
但是，低频电磁场会在人体内部产生电荷和电流效应，这些效应会对生理系统产生影响。
1. 对中枢神经系统的影响低频电磁场能够干扰中枢神经系统的正常功能，导致一系列的生理和行为异常。
研究表明，长期暴露在低频电磁场下的人群，其神经系统功能异常，易患神经衰弱、失眠、抑郁等疾病。
2. 对生殖系统的影响低频电磁场对生殖系统的影响主要是由于其对生殖细胞的影响。
实验证明，长期接触低频电磁场的人群，男性的精子数量和活力会明显降低，女性的生殖能力下降。
3. 对心血管系统的影响长期接触低频电磁场对心血管系统的影响也是值得关注的问题。
研究表明，长期接触低频电磁场的人群，其心脏的心率变异性和心电图表现存在异常。
电磁场对生物体系的非热效应及其作用机理_习岗
细胞学效应 .Joan等人报道褪黑激素等胞间信号物 质会在极低频电磁场作用下发生变化 [ 4] .而细胞膜 是极低频电磁场作用的靶体 , 极低频电磁场对细胞 膜的作用会影响信号的跨膜转导 .关于极低频电磁 场对胞内信号的影响 , 应用荧光检测技术测量极低 频电磁场 (50 Hz, 0.1 mT)作用下单个活细胞中钙 浓度的振荡变化时发现 , 外加磁场 15 s后细胞内钙 浓度振荡的振幅明显增大 , 撤去磁场后 , 钙浓度振荡 的振幅可回复到原来的状态 [ 5] , 表明极低频电磁场
摘要 :由于电力和通讯的快速发展 , 人类面临着日益严 重的电 磁污染 , 低强 度电磁 场对生 物体系 的非热效 应引起 人们的 关注 .本文介绍了极低频电磁场和射频电磁场对生物体系非热效应及其机 理研究 , 并提出了一些看法 .
关键词 :电磁场 ;非热效应 ;生物体系 中图分类号 :O 64 文献标识码 :A 文章编 号 :1010-0712(2008)11-0050-03
3 几点看法
近 20年来 , 随着电力设备的大量使用和无线通 讯技术的迅速发展 , 造成了日益严重的电磁污染 .根 据 1999年我国消费委员会对市售的电磁波频率为 80 MHz～ 1 000 MHz的移动电话的抽样测试结果 , 手机电 磁 辐 射 产生 的 环 境 功 率密 度 达 到 了 0.6 mW/cm2 ～ 2.1 mW/cm2 , 超过了国家环保局和卫生 部颁布的 《电磁辐射防护规定 》与 《环境电磁波卫生 标准 》所规定的职业 0.2 mW/cm2 (公众 0.04 mW/ cm2)的国家标准 .目前 , 城市空间人为电磁能量正 以每年 7% ～ 14%的速度增长 .到 2000 年 , 城市环 境电磁能量密度 最高已比上世纪 70 年代增加 26 倍 , 到 2025年可增至 700倍 .继大气污染 、水污染和 噪声污染之后 , 电磁辐射污染已成为第四大污染 .由 于极低频电磁场和射频电磁场对地球上的生物和生 态系统可能产生影响 , 并由此关系到电力和电子信 息产业的发展 , 因此 , 有关极低频电磁场和射频电磁 场非热效应的研究已经成为一个研究的热点 .从上 述的研究进展来看 , 研究深入到了组织 、细胞和分子 等各个层次 , 以及离子运输 、信号传导等各个方面 , 并已积累了许多资料 .但是 , 目前的研究有两个明显 不足 .一是研究结果很不一致 , 甚至出现了相互矛盾 的结果 .出现这 种情 况的原 因可 能在 于实验 条件 (辐射频率和功率 、实验对象 )的不一致和生物系统 的复杂性 .我们认为 , 在研究电磁场非热效应的机理 时 , 最重要的是严格实验条件 .众所周知 , 目前的地 球环境中充满了各种频率的电磁场 , 地球上的生物 正是在这样的电磁环境中生长 .要确定某一频率和 功率的电磁场对生物的影响 , 必须首先屏蔽掉大气 中原有的电磁场 , 形成零或亚零电磁空间 , 然后在其 中进行某一频率和功率电磁辐照下的生物学实验 . 然而 , 迄今为止的许多实验都没有采取这一措施 , 这 使得实验结果缺乏说服力 .二是目前关于电磁场非 热效应的研究结果几乎都是在动物上取得的 , 很少
电磁辐射的生物效应
电磁辐射的生物效应随着社会的发展，环境中的电磁辐射剂量（能量密度）会呈几何级数式增长。
有人把电磁污染称为除空气、水、噪声污染以外的第四类污染。
而且是看不见、听不清、尝不出、闻不到的污染。
生物电磁学（Bioelectromagnetics）就是研究从直流到远红外的电场、磁场和电磁场与生物系统相互作用的科学［1]，她的最终任务就是趋利避害，发扬光大其有利的正效应，躲避防护其有害的负效应特别是对于损伤性的负效应，我们既不能麻木不仁，掉以轻心；又不能谈虎色变，划地为牢，束缚自己的发展。
为达此目的，就必须对电磁辐射的生物效应机理有个确切地把握。
遗憾的是，各国学者做了多年的探索，提出过不少解释机理的模型、假说以至理论，但都有待于可靠的重复试验予以确认。
同时对于已有的实验和实验现象的可信度及解释，也各有见解，在某些问题上肯定和否定的意见并存，比如移动电话触发脑部肿瘤问题。
前苏联与美国的电磁安全标准相差很大［2]，也反映出认识上的巨大差异。
此外，由于生命现象固有的复杂性，使已有的生物知识难以深入地理解电磁辐射的生物效应。
人们为此感到困惑是不足为怪的。
很多机理都涉及到生命运动中物质、能量和信息的相互作用、相互转换的基本过程，是个大谜。
比如，物理学中的相干的相互作用在生物体中是否存在，在什么层次和水平上存在，及其与生理活动和新陈代谢之间的调控关系等等。
对其中一两个问题解释清楚都是极大的贡献。
要想深入研究，就必须认真学习新理论、新技术，发现新问题。
本文的目的，就是简单地介绍目前电磁辐射生物效应的几种机理解释。
1 有关的物理学背景知识电荷产生电场，电荷流动产生磁场，两者合成为电磁场；电磁场以波的形式（电场和磁场的振幅相互垂直）向外传递电磁能量，形成了电磁辐射。
人体是由电阻很高的皮肤所包绕，从物理角度来说是一个容积导体。
而且除离子以外，生物大分子既不是纯粹的导体，也不是纯粹的绝缘体，而且大都是电介质。
因此，除非是直接触电，人体内各类物质主要以感应的方式而不是传导的方式与周围的电磁场或电磁辐射相互作用。
电磁场对人体的生物效应研究
电磁场对人体的生物效应研究随着科技的不断发展，电磁场作为一种新型的环境污染因素，已经得到越来越多的关注。
电磁场具有超长距离和高能量的特点，其生物效应已经成为了当前的研究热点。
本文将就电磁场对人体的生物效应进行阐述。
电磁辐射的危害电磁辐射可以分为低频电磁场和高频电磁场两种形式。
低频电磁场包括电压、电流、电场和磁场等，是由家庭用电、工厂机器、交通工具等产生的；高频电磁场包括无线电、微波、雷达等，是由通讯设备、电视、电脑、手机等产生的。
而这些电磁场都对人体造成了不同程度的危害。
首先，电磁场会在人体组织中引起电流和电荷的变化，导致机体内环境紊乱，干扰内在体征的正常表现，影响生命系统的健康。
其次，电磁场可以干扰电生理活动，特别是干扰心脏的正常节律，使其紊乱、加速或减慢，甚至导致室颤和猝死。
第三，长时间暴露在电磁辐射下，还可能导致癌症、神经退行性疾病、免疫功能失调等健康问题。
电磁场生物效应的研究现状电磁场对人体的生物效应已成为研究热点。
国内外的研究表明，电磁场会对人体的生理和心理健康产生一定的影响。
比如，低频电磁场会导致头痛、恶心、视觉模糊、心率变化等不适感受；高频电磁场会导致头痛、嗜睡、失眠、记忆力减退等症状。
此外，电磁场还可能影响人体的生殖系统、内分泌系统、神经系统等。
电磁场的不同频率、不同强度对机体的生物效应有很大的差异。
目前，对于不同频率磁场的生物效应研究比较多，其结果表明磁场对生物体的生物化学、免疫和神经系统等具有广泛的影响。
而对于不同频率的电场的生物效应研究相对较少，需要进一步深入的研究。
电磁场生物效应的可能机制目前，对于电磁场对生物体的生物效应机制，研究者提出了多种假说。
其中，电离辐射假说、非电离辐射假说、热效应假说和生物磁感应假说是比较常见的4种。
电离辐射假说认为，电磁场会产生离子化作用，进而引起机体组织的氧化、化学反应，导致生理效应的变化。
非电离辐射假说认为，电磁场不会引起直接的生化变化，但可以干扰细胞的分子运动和膜电位的变化，从而影响生物体的生理功能。
不同频率的电磁场的生物效应有什么区别解读
不同频率电磁场的生物效应的区别：??? WHO以“国际电磁场计划”信息发布文件（Fact Sheets）的形式，在WHO网站上，公布了经该计划顾问委员会批准后发布的对不同频率电磁源与公众健康关系的官方意见。
??? WHO 强调，不同频率的电磁源对生物体作用的机理是不同的。
EMF曝露对生物系统产生何种影响，决定于电磁源的波长（频率）及其能量的大小。
??? 电离辐射（IR）是频率极高的电磁波（X射线与γ射线），它具有足够的光子能量可把原子或分子内的电子撞出，产生带正电荷的离子及带负电荷的电子，即产生电离。
对生物体，它能断开细胞遗传物质分子中的DNA化学键，并形成确定的健康危害。
非电离辐射（NIR）是针对电磁频谱中频率和能量较低的频段部分（波长大于100nm）的通用术语。
在该频段中，光子能量太微弱，不足以产生电离，断开细胞分子间的化学键。
它们包括紫外线（UV）辐射和可见光、红外线、微波与射频电磁波，以及极低频的电场和磁场。
不论非电离辐射的强度有多高，都不能在生物系统中引起电离。
但是，NIR会产生其他生物效应，例如发热效应和体内感应电流效应。
WHO还强调，需区别“生物效应”与“健康危害”的实质性差别：当曝露引起某种可注意到或可检测到的生物系统内的变化时，就认为是出现了生物效应；而当生物效应超出了生物体正常的代偿范围时，就可能产生了负面健康影响，并导致某种健康危害。
WHO强调，生物效应并不都是有害的，有些甚至是有益的。
例如，日光产生热量使皮肤中血流加快；日光的曝露可御寒，或帮助躯体活化维生素D等，就是有益健康的例子。
但日光灼伤或可致皮肤癌等则属有害的健康影响。
射频（RF）场属非电离辐射范围。
产生射频场的电磁源包括显示器与视频显示单元（3～30kHz）、调频无线电（30kHz～3MHz）、工业感应加热器（0.3～3MHz）、微波加热、透热疗法（0.3～3GHz）、雷达（0.3～15GHz）、卫星、微波通信（3～30GHz）以及太阳光（3～300GHz）。
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电磁场的生物效应1 “非热效应”与“特殊效应”对于弱电磁场生物效应人们常用两个名词来描述，即“非热效应”和“特殊效应”。
“非热效应”的定义不尽一致。
按文献［1］所述，非热效应（athermal effect）定义为：当生物系统吸收电磁能量后，产生的不可归属于温度变化的生物学变化。
有人认为这个定义不够科学，因为判断“不可归属于温度变化的生物学变化”在实验中是非常困难的。
众所周知，生物介质的电磁特性具有高度的不均匀性，在弱电磁波照射下可能出现组织内的热点（局部温度过高），而组织的宏观平均温升却非常小，由这种热点引起的效应能否叫“非热效应”？有人认为，所谓的热“点”其空间尺寸是远大于微观分子尺寸的，在热“点”所包围的空间尺寸中各自由度的能量是满足玻尔兹曼平衡分布的。
那么，在这种情况下热点引起的效应仍然是热效应，而这时的能量分布、温度分布不均匀是由于热传导不及时的缘故。
但是，如果微波传递的能量对分子各自由度的能量具有选择性时，即这时介质各自由度的能量不满足玻尔兹曼平衡分布，这样的情形就应该属于非热效应。
此外，与传统加热方式相比微波对生物组织的致热作用是非常迅速的，有实验证明［2］这种快速加热也可以引起一些特殊的效应，这种效应能否叫非热效应？有鉴于此，不少文献把微波辐射下区别于传统加热引起的效应叫“特殊效应”。
2 近年来弱电磁场（波）生物效应实验研究进展多年来弱电磁场（波）生物效应的实验研究已积累了大量的数据，但许多数据充满着分歧与矛盾（见表1），使我们仍然不能对弱电磁场（波）是否对人体健康造成危害下明确的结论。
目前认为造成上述结果的原因有以下三点：（1）实验设计不够严密和严格；（2）实验结果没有重复性；（3）实验结果虽有可重复性，但辐射强度还不够低，通常可导致局部的温升，而这又不易测量。
第一种情况的确是值得重视和注意的。
在1997年9月14～19日召开的世界医学物理和生物医学工程会议上，F.Schonborn及其合作者发表题为“RF实验条件”的文章专门阐述了微波辐射条件的严格控制问题［7］，包括电磁场强度的空间和时间分布，载波频率，调制频率等等参数的控制和测量问题。
表1 弱电磁场（波）生物效应实验研究文献结果摘要辐射特性有否有生物电磁效应所测效果参考文献CW-2,450 MHz 有EEG谱（鼠）［3］Thuroczy.94(30 mW/m2,10 min)CW-2,450 MHz(10 mW/m2,10 min)否EEG谱（鼠）［3］Thuroczy.9 4CW-2,450 MHz(30 mW/m2,10 min)有CBF（鼠）［3］Thuroc zy.94CW-2,450 MHz(10 mW/m2,10 min)否CBF（鼠）［3］Thur oczy.94CW-4GHz(42 mW/kgSAR,30 min) 有EEGdelta，REG，和CBF(鼠)［3］Thuroczy.94CW-4GHz(8.4 mW/kgSAR,30 min) 否EEG谱(鼠)［3］Thuroczy.94CW-4GHz(8.4 mW/kgSAR,30 min) 有CBF(鼠)［3］Thuroczy.94CW-0.2 to 3.0 GHz有痛感阈值和神经传递物质释放(兔)［4］Teng.91CW-915 MHz有BBB［5］Salford.94 Low power densities有人体［6］Thuery.92 AMW-4GHz(amplitude modulatedat 16 Hz and 8.4 mW/kg SAR,30 min) 有EEG beta［3］Thuroczy.94AMW-4GHz(amplitudemodulated at 16 Hz and 8.4mW/kgSAR,30 min．) 否CBF［3］Thuroczy.94CW：连续波PW：调制波第二种情况是由于生物系统本身的复杂性，个体条件有较大的差异，从而使得实验重复性比较差。
文献［8］证明生物系统越复杂，电磁场作用越弱，那么实验结果的重复性就越差。
现在的生物效应实验研究往往只能采取统计学处理，而统计学处理需要很大样本量，同时尽量考虑一切可能的影响因素，但这些往往是很难办到的。
J. Jauchem从统计学角度上对一些弱电磁场导致疾病的统计文献提出不同的看法［9］。
他认为由于疾病存在着众多的影响因素，要肯定地得出某一种因素是导致疾病的一个因素，是不能简单的下判断的。
K.R.Foster也专门强调［10］，如果要对弱电磁场（波）与癌症的相互关系作危险评估（risk assessment），须遵从“证据权准则”（weight-of-evidence criteria）。
如何克服生物个体差异性造成的重复性低的现象呢？我们知道，生物克隆技术能克隆出遗传性质基本相同的生物，随着该技术的日趋成熟，我们相信可以利用这项技术得到个体差异不大的生物个体，从而使弱电磁场（波）生物效应实验的重复性大大提高。
第三种情况，即局部温升的问题，解决它的关键是搞清楚被辐射组织的温度分布问题。
这个问题包括两个内容，一是辐射所造成的比吸收率SAR分布计算；二是SAR和热传导两个因素所共同影响的生物体内组织温度分布计算。
近年对辐射所造成的比吸收率SAR分布多采用FDTD法计算［11］，这方面已有大量的研究结果。
这其中存在两个缺陷，一个是结合热传导方程计算生物体内的温度分布的工作相对较少，另外一个是高分辨率的FDTD场分布计算也比较少。
高分辨率的FDTD 场分布计算与低分辨率的FDTD场分布计算不会只是分辨率的差别，文献［11］认为有可能造成某些局部高强度场分布的显著不同。
另外，在1979年文献［12］证明了在10-9m的微观尺度上的楔形组织可使得局部的电场强度为外部输入场的电场强度的100倍，但美国卫生标准认为可以不予考虑。
那么，在1/10～1/20波长的宏观尺度上，有否存在一种非均匀介质分布，从而使得辐射所造成的比吸收率SAR分布在某些局部形成高强度场分布呢？可惜这个值得研究的问题在近期的文献中尚未见研究报告。
3 近几年来弱电磁场（波）生物效应理论研究的进展关于弱电磁场（波）生物效应在70、80年代就提出了许多理论来解释。
比如：玻色－爱因斯坦凝聚态理论［13］，跨膜离子的回旋谐振理论［14］，量子离子结合效应理论［15］，膜动力学的场致变化理论［16］，膜与离子合作结合与释放理论［17］，包括孤子传播在内的非线性效应理论［18］，等。
每个理论都具有一定的合理性，但同时又充满着众多的假设性，而且许多理论没有严格的实验基础。
所有这些不足使得这些理论不能令人信服地证明弱电磁场（波）生物效应的存在性。
K. R. Foster［19］曾对其中不少理论提出了质疑。
近几年弱电磁场（波）生物效应理论研究有着很大的进展，而且更多的结合了非线性科学、物理学、化学、信息学和系统科学的知识。
但是生物体是一个相当复杂的系统，许多层次上的生物系统的运动规律还没有完全搞清楚，在外界复杂因素的作用下，其规律的研究就更复杂了。
生物这个复杂的系统在微观层次上看，它是由一系列生物化学反应、一系列物理过程协同合作来完成生命运动的。
如果电磁辐射对微观分子产生非热效应，则有可能（不是必然）对整个生物系统产生非热效应。
同时，应该看到生命运动是最高级的运动，所以具有它的独特性。
由于宏观系统的特征，可能导致生物体将电磁场微弱的信号放大，引起可测的非热效应。
本节在回顾近几年在弱电磁场（波）生物效应领域上提出的一些理论时，为了叙述方便，将这些理论分为两类：一类是从微观分子角度探讨非热效应的可能性，另一类是从宏观系统角度来探讨非热效应的可能性。
在综述的同时，也将对其作出评价。
3.1 从微观分子角度探讨非热效应机理从微观分子角度探讨生物电磁非热效应，事实上主要就是讨论电磁场（波）对生物化学反应的影响。
3.1.1 微波对生物大分子振动光谱的影响以前不少人认为，由于微波的频率相对较低，量子能量小，微波不可能引起生物大分子的结构变化。
90年代初，有人发现丙氨酸的远红外光谱在弱微波辐射下可发生分裂，这引起了人们的极大兴趣［20］。
A.A. Serikv从量子力学出发，研究了微波辐射下分子振动光谱的变化。
显然，如果物质的分子振动光谱发生变化，说明它的物质内部结构发生了变化，从而将影响其化学性质，最终导致化学反应受到影响。
A.A.Serikv证明了即使在室温下，生物大分子链的吸收谱在弱微波的辐射下也会发生分裂，并将其解释为对大分子链的影响。
这个结果说明生物大分子内部结构在弱微波辐射下可以发生变化，从而影响其化学性质，导致其参与的代谢过程发生变化。
该理论较好地解释了微波辐射下生物大分子远红外谱的分裂现象。
3.1.2 微波对自由基反应的影响Keilman. F. 从自由基角度研究了磁场对自由基反应的影响［21］。
磁场影响电子自旋态，从而造成不同电子自旋态的非热平衡分布，从而影响自由基反应。
在生物体中自由基反应普遍存在，这样电磁场（波）就会通过自由基反应对生物体产生非热效应。
以三态体自由基反应为例．三态体分子有两个未成对的电子，这样，该分子的总自旋数s=1，所以分子可以有三个取向。
假设在一个化学反应链的第n步，有一种三态体分子生成。
由于立体限制效应或选顶法则，这种分子通常有一个概率最大的取向。
但是热运动将使三种取向概率最终趋于平衡。
度量这种松弛效应的因子是时间T1，T1在ns和ms范围。
但是该理论中，T1的长短很重要。
文献［21］宣称“只要T1超过三态体的寿命，微波对该化学反应的非热效应就是有可能存在的”。
但实际上只有极少的T1是在生理学上感兴趣的温度下测量的。
而文献［19］指出：在许多化学反应中自由基寿命很短，典型的寿命小于1ns。
当认为自由基寿命小于1 ns时，则1 MHz频率以下的电磁场相对于自由基而言，可等效为静态场。
考虑电场强度为300 V/m 的电磁波其磁场约为1μT，而地球的静磁场约为50μT。
既然地磁场强度超过了辐射磁场，而且两者都可以认为是静态效应。
那么，就没有理由认为辐射磁场会对生物体产生危害。
Keilman. F.认为磁场对三态体自由基反应有一种选频作用，所以与静磁场的作用不一样。
作者从一些弱电磁场生物效应的实验数据中（假设这些实验结论已成立）推知三态体自由基寿命T1≤6s（大肠杆菌实验），T1≤5×10－3s（酵母生长实验）。
可见，该理论只是提出一种微波在分子水平下影响化学反应的可能性，但真正对某一类化学反应存在与否，最终要依靠实验来证明。
3.1.3 电磁波对生物大分子和代谢过程的影响近年来，不少人采用Langevin方程研究了弱电磁场与随机力共同影响生物大分子和代谢过程的问题。