磁场的生物效应
强磁场对植物生长的影响

强磁场对植物生长的影响磁场是地球自然界中普遍存在的物理现象,而强磁场作为一种特殊的磁场,在近年来引起了越来越多的科学研究兴趣。
人们对强磁场对生物的影响进行了广泛的研究,其中包括对植物生长的影响。
本文将探讨强磁场对植物生长的效应,并介绍相关研究的成果和发现。
强磁场对植物生长所产生的影响是一个复杂而多样的领域。
在过去的研究中,科学家们发现强磁场可以对植物的种子萌发、根系生长、茎长、叶片形态、种植物器官的物理和化学性状等方面产生显著的影响。
首先,强磁场对植物种子的萌发和生长过程具有一定的调节作用。
研究表明,暴露在强磁场下的种子具有更高的发芽率和更快的萌发速度。
这主要归因于磁场对种子内生物化学反应的促进作用。
强磁场能够提高种子内部的酶活性和膜通透性,从而加速种子的水分吸收和代谢过程。
另外,强磁场还能影响种子中的植物激素水平,如赤霉素、生长素等,从而调节种子的发芽和生长。
其次,强磁场对植物根系生长的影响也备受关注。
研究表明,在强磁场的刺激下,植物的根系生长速度增加,根系的生物量和长度也相应增加。
这可能是由于磁场对根尖细胞的极性生长过程产生了调节作用。
强磁场能够影响细胞内的钙离子浓度和细胞骨架的排列,从而改变细胞壁的生长方向,进而促进根系的生长。
此外,强磁场对植物的茎长和叶片形态也有影响。
研究发现,在强磁场下,植物的茎长明显增加,叶片的表面积和叶片的数量也相应增加。
这可能是由于磁场对植物细胞分裂和伸长过程产生了调节作用。
强磁场能够影响细胞分裂的速率和方向,进而影响植物的茎长和叶片的形态发生。
在研究强磁场对植物器官的物理和化学性状的影响方面,一些研究表明,暴露在强磁场下的植物叶片和果实的质量和抗氧化性能都得到了提高。
这可能是由于磁场对植物细胞的氧化还原过程和膜透性产生了调节作用。
强磁场能够影响植物中的氧化还原酶和抗氧化物质的活性,从而提高植物的抗逆性和营养价值。
然而,强磁场对植物生长的影响仍然存在着许多争议和未解之谜。
电磁场的生物效应

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。
磁场对生物体生理功能的调控作用

磁场对生物体生理功能的调控作用磁场是存在于地球以及宇宙中的一种自然现象,它对于生物体的生理功能有着潜在的调控作用。
磁场的调控作用可以影响从微生物到高等生物的多个层次的生理功能,包括细胞代谢、神经功能、生物钟节律等。
这种调控作用对于进一步理解生命的本质以及发展磁场调控技术具有重要意义。
在细胞层面,磁场的调控作用已经被广泛研究。
实验证明,磁场对细胞的代谢活动具有一定的影响。
一些研究表明,磁场可以促进细胞的有氧呼吸和细胞能量的产生,从而提高细胞的新陈代谢能力。
此外,磁场还可以调节细胞电位和离子通道的活性,进而影响细胞内外的离子平衡,对细胞的生理功能发挥重要作用。
在神经功能方面,磁场的调控作用也备受关注。
磁场可以通过影响神经细胞的电信号传导来调节神经功能。
例如,磁场刺激可以改变神经细胞的兴奋性,促进神经传导速度,以及影响神经元之间的突触传递。
一些实验证明,微弱的磁场刺激可以增强神经元的兴奋性,提高学习和记忆能力。
此外,磁场刺激还可以通过影响神经再生和神经细胞的生长,促进神经组织的修复和再生。
生物钟节律是生物体内一种自然产生的周期性活动,受到磁场的调控作用。
磁场可以对生物钟节律的同步和调整产生影响。
研究表明,磁场刺激可以改变生物体的生物钟周期,调整其节律。
这对于人类的生活习惯和健康有着重要的意义。
例如,在夜班工作的人群中,通过磁场调控生物钟节律,可以缓解睡眠障碍和生活习惯带来的不适。
除了以上几个方面,磁场的调控作用还可能存在于其他生理功能中。
例如,磁场对心血管系统的调控作用已被研究证明,它可以影响心率和血液循环,进而影响身体的健康状况。
此外,磁场对免疫系统的调控作用也备受关注,它可能通过影响免疫细胞的活性和免疫反应的程度来调节机体的免疫功能。
磁场对生物体生理功能的调控作用源于生物体自身所具备的磁感受性。
很多生物体,尤其是一些迁徙动物和海洋生物,具备了对磁场的敏感性。
它们可以通过感知和利用地球的磁场来定位和导航。
生物磁学的效应及运用

《生物磁学的效应及运用》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•生物磁学概述•生物磁学的效应•生物磁学的应用•生物磁学的前沿与挑战•结论与展望01生物磁学概述1生物磁学的定义与特性23生物磁学是一门研究生物在磁场中行为、生理和生化的学科,它探讨了生物体系与磁场之间的相互作用。
生物磁学具有多学科交叉的特性,它涉及到物理学、生物学、医学、化学等多个领域。
生物磁学研究包括生物磁场、生物磁性物质、生物磁效应等方向。
03生物磁学为生物学、医学、化学等学科提供了新的研究方法和思路。
生物磁学的重要性01生物磁学在医学上有重要应用,如核磁共振成像等。
02生物磁学对于了解生物体内的生理过程以及磁场对生物体的影响有重要作用。
生物磁学的发展历程01生物磁学的发展经历了多个阶段,从19世纪末期开始,研究者开始研究磁场对生物体的影响,并逐渐发展出生物磁学这一学科。
0220世纪中期以来,随着科技的不断进步,生物磁学得到了广泛的应用和发展,其在医学、生物学、化学等领域的应用越来越广泛。
03近年来,随着纳米技术和生物技术的不断发展,生物磁学在药物输送、基因治疗、靶向治疗等领域展现出了广阔的应用前景。
02生物磁学的效应1磁场对细胞的影响23研究表明适当强度的磁场可以促进细胞的生长和增殖,如骨髓间充质干细胞和神经元细胞等。
磁场对细胞的生长和增殖磁场可能对细胞器如线粒体、溶酶体和内质网等的功能产生影响,改变细胞代谢和信号转导过程。
磁场对细胞器的功能研究发现磁场对细胞骨架的组成和分布有影响,可能改变细胞的形态、大小和运动等生物学特性。
磁场对细胞骨架的影响一些研究显示磁场可以调节多种基因的转录水平,影响相关信号通路的传导,进而影响细胞的功能。
磁场对转录的影响研究证实磁场可以影响mRNA的翻译效率和蛋白质的合成过程,导致特定蛋白质的水平和功能发生变化。
磁场对翻译的影响磁场对基因表达的影响磁场对神经递质的影响研究发现磁场可以调节神经递质的合成、释放和再摄取等过程,影响神经信号的传递。
磁疗原理什么

磁疗原理什么磁疗原理是指利用磁场对人体进行治疗的一种方法。
磁疗原理的基础是磁场对人体的生物效应,通过改变人体内部的微观环境,调节细胞的代谢和功能,从而达到治疗和预防疾病的目的。
磁疗原理的作用机制主要包括以下几个方面:一、磁场对人体的生物效应。
磁场可以改变人体内部的电磁环境,影响细胞的电荷分布和离子通道的开闭,进而影响细胞内外的离子平衡和代谢活动,调节细胞的功能。
二、磁场对血液循环的影响。
磁场可以改变血液的流动状态,增加血液流速,促进血液循环,改善微循环,增加氧气和营养物质的供应,加快废物的排泄,从而促进组织的修复和再生。
三、磁场对神经系统的调节作用。
磁场可以影响神经元的兴奋性和抑制性,调节神经传导速度,改善神经系统的功能,缓解神经系统的疲劳和紧张,减轻疼痛和炎症反应。
四、磁场对细胞的代谢和免疫功能的影响。
磁场可以促进细胞的代谢活动,增强细胞的免疫功能,提高机体的抵抗力,加速组织修复和再生。
综上所述,磁疗原理是通过改变人体内部的微观环境,调节细胞的代谢和功能,从而达到治疗和预防疾病的目的。
磁疗可以改善血液循环,缓解疼痛,促进组织修复和再生,提高机体的抵抗力,对一些慢性病和疼痛症状有一定的疗效。
然而,磁疗并非适用于所有疾病,对于一些严重的疾病还需要结合其他治疗方法进行综合治疗。
在进行磁疗时,应选择合适的磁场强度和治疗时间,避免过度使用和不当使用,以免对人体造成不良影响。
总之,磁疗原理是一种安全、无创伤的治疗方法,具有一定的疗效和预防作用。
但在进行磁疗时,应谨慎选择治疗方法和磁疗产品,遵循医嘱,避免盲目跟风,以免对身体造成不良影响。
希望大家在了解磁疗原理的基础上,能够正确使用磁疗产品,达到预期的治疗效果。
生物磁学的效应及运用

生物磁成像技术
生物磁感应与调控技术
利用生物磁测量技术发展出高分辨率、高 灵敏度的生物磁成像方法,有望在医学诊 断、生物学研究等领域发挥重要作用。
生物磁学在药物研发中的应用
通过感应和调控生物磁信号,实现对生物 体内生理过程的非侵入性探测和调控,具 有广阔的应用前景。
生物磁学的跨学科应用
利用生物磁学技术,可实现药物在体内的 实时监测和药效评估,有助于药物研发和 优化。
将生物磁学与生物学、医学、物理学、化 学等学科相结合,可拓展出众多新的跨学 科应用领域。
05
相关案例展示
医学案例:MRI的原理与应用
原理
MRI是一种基于生物磁学原理的医学影像技术。它利用强大的磁场和射频脉冲 ,使体内的氢原子核发生共振,并测量其共振信号,从而获得体内各组织的图 像。
应用
MRI广泛应用于临床诊断和治疗中,对于脑部疾病、肿瘤、心血管疾病等具有 很高的诊断价值。同时,由于其非侵入性,对患者的伤害较小,成为了现代医 学的重要工具。
农业案例:利用磁处理改善食品品质
磁处理
研究表明,利用磁场处理食品可以改善 其品质和口感。例如,磁场可以破坏食 品中的细菌和病毒,提高食品的卫生质 量;同时还可以改变食品中的分子结构 ,提高食品的营养价值。
VS
应用
在农业生产中,利用磁处理技术可以改善 种子的磁化率,提高种子的发芽率和产量 ;同时还可以对农产品进行磁处理,提高 农产品的营养价值和口感。
生物磁学的效应及运 用
2023-11-11
目录
• 生物磁学概述 • 生物磁学的效应 • 生物磁学的运用 • 生物磁学的前景与挑战 • 相关案例展示
01
生物磁学概述
生物磁学定义
生物磁学是一门研究生物体在磁场中行为、变化和相互作用的学科。 它涉及到生物学、物理学和医学等多个领域。
磁场生物效应的国内进展

磁场生物效应的国内进展来源:中国论文下载中心作者:肖红雨周万松编辑:studa9ngns关键词:磁场生物效应磁场作用于生物体后,在生物体内引起一系列的生物学效应,为临床磁疗提供了理论基础。
磁场生物效应的研究,近年来国内又取得新的进展,为了促进磁疗应用的发展与促进磁场生物学效应的研究,对1991~1997年国内关于磁场生物学效应的研究进展,予以综述。
一、磁场对血细胞和血液流变学的影响于玲娜等[1]应用磁感应强度0.08~0.09T的旋磁作用于试管内的离体血液,分别作用于健康人离体血液10,15,20,25,30分钟,然后进行电镜观察,结果发现淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞在磁场作用10,25,30分钟组细胞结构无明显变化,15,20分钟部分标本其细胞结构有一定变化,小淋巴细胞核缩小,位于一侧,并有崩溃,中性粒细胞核缩小,细胞膜不齐,胞浆中出现空泡,单核细胞质内出现核糖聚集现象,呈团状,密度不均,红细胞在磁场作用15分钟组可见体积明显增大,不规则形红细胞较多,而空旋无磁对照组的上述血细胞结构均属正常,作者认为,部分受试者血细胞超微结构的改变,可能与个体差异有关。
白细胞在磁场作用下,产生应激反应,使细胞代谢加强,部分细胞发生超微结构的改变,也可能是引起白细胞减少的原因之一。
磁场使红细胞体积增大,携氧能力增加,有利于改善组织的供血供氧状态,促进代谢。
王信良等[2]报告,将小鼠置于磁感应强度0.3T 的直流电磁场中,每天10分钟,连续2周,结果白细胞数比实验前下降26.5%,停止磁场处理后2周,白细胞数继续下降32.4%,但其变化在正常值范围,作者认为可能是磁场对骨髓造血功能的抑制作用,或是磁场影响白细胞的寿命。
肖畅等[3]报告,应用峰值为15T的脉冲强磁场作用于人T淋巴细胞白血病MT-2细胞及正常人淋巴细胞的体外处理效应,使磁力线垂直通过细胞培养板,经触发按钮发放一个脉冲为处理1次,分别每天处理2,5,10,20次,连续处理4天,结果对正常人淋巴细胞无任何不良影响,但脉冲强磁场对MT-2细胞有明显的影响,细胞增加呈减弱的趋势,尤其经脉冲磁场每天作用20次对MT-2细胞的增加更为延缓。
静磁场生物效应研究综述

文章编号:100823499(1999)0420044206静磁场生物效应研究综述α陈奎孚1 罗致诚2Ξ(1.中国农业大学工程基础科学部,北京 100083) (2.北京协和医科大学基础医学院,北京 100005)摘 要 许多实验已表明静磁场对肿瘤、骨组织、循环系统、DNA合成等有影响。
总结了近年来对静磁场生物效应理论和实验研究两方面的进展,指出其具有不确定性、门槛特性、多态性、多因素、联合强化等特性,特别是频率窗特性。
关键词 电磁场;静磁场;生物效应;理疗中图分类号 Q64 文献标识码 A0 引言人类生活在磁环境之中,生命的许多现象都与电磁场(E lectrom agnetic F ield:E M F)紧密相关,如细胞的跨膜电压是维持细胞多种活动的前提。
随着科技的发展,一方面人类受电力、通讯等设施产生的电磁辐射,另一方面除了在医疗中广泛使用磁场外(如核磁共振成象),在日常生活中也出现了大量的磁疗保健器材,如磁疗腰带、月球车、磁化杯等。
这些保健类器材,基本上都是使用静磁场(StaticM ag2 netic F ield:S M F),部分原因是静磁场只需永久磁铁即可实现,没有电路设计、制造和电源等麻烦。
经过长期探索,已经观察到S M F具有多种生物效应,包括对心率、血压、血凝、血粘的影响,血细胞的改变,DNA的合成[1],活血化瘀、改善微循环[2],刺激成骨细胞生长[3]、止痛等。
本文将回顾S M F生物效应的理论和实验两个方面的研究进展,并总结效应的有关特点。
1 S M F生物效应的理论研究进展大多数磁疗保健器材使用的磁源是永久磁铁,所诱发的磁场是静磁场,其能量为零。
当然这种器材在使用过程中,磁源发生运动,所以并非是理论上精确静磁场,但是与常规的电磁波相比较,它所含频率成分极低。
由于频率很低,它所携带的能量很小,因而采用传统的平衡热力学理论难以解释实验已观察到的效应,甚至受到质疑,如V alberg PA等就认为活细胞的自身电压、电流和力环境非常复杂,因而无法检测出能量极其微小的外磁场诱发出的电、化学和力“信号”[4],但持肯定观点的研究人员[5]却认为外部电磁场与内源噪声的重要区别在于后者空间和时间分布是随机的,而前者在空间和时间上并非是随机的,细胞膜上的大量受体可同时相干触发,从而对细胞生化功能产生明显的影响,这种观点部分推论已经得到有关实验的间接证实[6,7]。
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磁场的生物效应
外加磁场对于生物的影响称为磁场生物效应.这是生物磁学中的重要研究内容之一.由于外加磁场的类型和生物层次的不同,磁场生物效应也有不同的表现.根据磁场的类型和强度,磁场生物效应可以分为强磁场效应、地磁场效应、微弱磁场效应相交变磁场效应.又根据磁场所作用的生物层次,磁场生物效应可以分为生物分子效应、细胞效应、组织器官效应和整体效应.这些效应对于不同生物又是多种多样的.下面介绍关于不同磁场的生物效应:
..1. 强磁场生物效应
在磁场生物效应一般指强度高于100奥①的磁场为强磁场.实验发现,强度高于14000奥的均匀恒定磁场,会抑制某些细菌的生长.把果蝇词养在均匀巨定磁场中,观察果蝇形态上的变化,发现磁场强度为100—I
500奥时,形态并无显著的畸变,而当磁场强度增加到3000—4000奥时,畸变就迅速显著地增大.若把不同蛹龄或虫龄的果蝇放在强度约22000奥、梯度约9000奥/毫米的不均匀恒定磁场中,1小时龄的果蝇蛹经过几分钟便死亡,蛹龄较长的果蝇蛹经过10分钟后约有50%不能变为成虫,变为成虫后也不能活到1小时以上.把移植有肿瘤的小白鼠饲养在强度约2400一4500奥、梯度约1000奥/厘米的不均匀恒定磁场中,经过27天后,肿瘤完全消失,
但不加磁场的对照搬到22天后便因肿瘤长大而死亡.磁场可以影响入红血球的凝结速率,实验表明强度为50、400和5000奥的均匀恒定磁场分别使红血球凝结速率增加21%、25%和30%.
..2. 地磁场生物效应
地球表面的地磁场强度为~奥,它是地球上生物和人类生活环境的一种始终起作用的物理因素.生物和人类在长期的演化过程中,已经适应了这一物理环境.如果环境磁场剧烈变化,如地球上发生磁暴、地质时代的地磁场反向或进入宇宙空间的磁场,都可能影响生物和人的活动.还有一些生物利用了地磁场这一环境因素作为生物导航和定向的依据.已经发现一些水生细菌有沿着地磁场方向朝北游动的习性,称为向磁性.冬小麦在场(等效地磁场)中生长时,其根总是平行于地磁场或等效地磁场,也表现向磁性.还发现果蝇的ST基因有序程度的变化与地磁倾角的变化随季节呈现明显的相关性.经过长期试验表明;鸽子的导航与地磁场有密切的联系.最近已经在向磁性细菌(图1)和鸽子头部发现强磁性的Fe2O4微粒可能与它们的向磁性或导航有关.
..3. 微弱磁场的生物效应
在生物磁学中,一般将一般将远低于地磁场强度的磁场(如<10-3奥)称为微弱磁场.例如行星际空间磁场约5×10-5奥,月球表面磁场小于10-5奥,地磁场在反向的过渡时期中估计可能降低到远低于正常值.进行微弱磁场的生物效应实验需要高灵敏度的磁强计和抵消地磁场的装置(图2).将眼虫藻、绿藻和纤毛虫在低
于10-3奥的恒定微弱磁场中培养3个星期,发现其生长繁殖加快,但在102奥的强磁场中培养,生长繁殖却受到抑制.把小白鼠饲养在10-3的微弱磁场中,一年以后,其寿命比对照组缩短6个月,并且不能再生育.
..4. 交变感场的生物效应
强度随时间变化的交变磁场与强度不随时间改变的恒定磁场对生物的效应是不完全相同的.后者(恒定磁场)为狭义的生物效应,前者(交变磁场)还具有电磁感应作用.人眼部受到变化的磁场作用时,在无光的情况下也会产生光的感觉,称为磁闪光现象.实验研究表明,磁闪光的强度和特性与交变磁场的频率有关.当频率为20至30赫兹时,磁闪光效应最为显著.实验还发现,强度为1500—1700奥、频率为12赫兹的交变磁场,可以抑制刚移植到小鼠身上的肿溜的长大.
关于磁场对不同生物层次的效应:
生物磁场一般有两个来源:一种是由于生物体中的电子传递和离子转移等过程的生物电流产生的;另一种是由于生物体内的强磁性物质(如Fe3Q4)磁化后产生的.生物磁场的强度是很微弱的,例如人的心脏活动产生的心磁场约10-7一10-8奥.
..1. 磁场对生物分子的效应
实验观测到,生物胰蛋白酶在1500奥均匀恒定磁场中活性增大,因而在受紫外光辐射时,其光密度成小.在创伤愈合实验中,施加强度3000~4000奥、梯度200奥/厘米的不均匀恒定
磁场,使成纤维细胞增殖和纤维化都减小,因而推断是不均匀磁场干扰了生物大分子的产生.把S—37肿瘤细跑放在3700奥均匀磁场中处理1—3小时,会使这肿瘤细胞中的脱氧核糖核酸(DNA)合成减少,表明磁场对这种合成有抑制的作用.
..2. 磁场对细胞的效应‘
在对兔和小鼠的无血浆细胞作体外培养时,若施加强度14600奥,梯度5000奥/厘米的不均匀恒定磁,会显著增加这些细胞的生长速度.但把细胞放在组织培养液中培养时,若施加4000奥的均匀恒定磁场,则会抑制它的生长,把体外培养的S-37肿瘤细胞放在4400~8000奥的均匀恒定磁场中在37摄氏度处理18小时,观察到这些细胞发生退化变性现象,但如果放在1000一2000奥的均匀恒定磁场中作同样的处理,则未观察到任何可察觉的变化.这一实验表明这种退化交性现象需要磁场强度超过一定闻值时才会产生.还发现磁场强度对于s-37肿瘤细胞的呼吸有较大的影响,当磁场从80奥增加到7300奥时,细胞的呼吸由显著的兴奋状态转变到显著的抑制状态.
..3. 磁场对组织和器官的效应
把水芹放在强度约:4000奥、梯度约5000奥/匣米的不均匀恒定磁场中,并消除重力的影响,可观察到水芹根经过几十分钟便向着磁场强度减弱的方向生,表现出“背磁性”(图3).把小鼠饲养在4200奥的均匀恒定磁场中,4天以后发现小鼠的肾上腺皮层的网状带组织受到破坏和变窄,骨髓中的巨核细胞因数减少,脾
脏中的巨核细胞数却增加.比较磁场、光和声音对哺乳动物脑器官的影响,实验表明,磁场的影响虽较弱,但却表现出潜伏期长的抑制效应和滞后效应.
..4. 磁场对生物整体的效应
许多实验结果表明,不论在均匀的还是不均匀的强磁场中,若干细菌的生长都会受到抑制.大麦的根和苗在1200奥的恒定磁场中.其生长速度都比不加磁场的对照组高为了观察磁场对生物遗传的影响,把果蛹蛹放在强度约22000奥、梯度约9000奥/厘米的不均匀巨定磁场中处理30分钟,观测到后代的发育时间有显著增加(图4),直到第30代(图中只画出第12代)也末恢复正常.
关于磁场生物效率的机理,目前尚不十分清楚,仍在继续研究中.一般说来,磁场会使生物材料受到磁力(在不均匀磁场中)或磁转矩(在均匀磁场中)的作用,会使带电较子受到洛沦兹力的作用,而这些力和力短又会影响到生物体中电子(离子)的传递、自由基的运动、合顺磁离子的蛋白质和菌的活性、生物膜的渗透以及生物半导体(如叶绿裁口一些激素)和生物中水的性质.但其具体的过程和机制,既包括物理的作用,又涉及生物的结构和功能,是一个十分复杂而没有完全解决的问题.
构成生物体的生物材料都具有一定的磁性.例如,大多数生物材料具有抗磁性,少数含过渡族金属离子(如此,Fe,Co,Ni,Mn离子)的生物材料在一定条件下只有顺磁性,最近在一些生物(如某些细菌、蜜蜂和鸽子)体中还发现了微量的亚铁磁性的
Fe3O4颗粒.抗磁性和顺磁性属于强磁性.亚铁磁性属于强磁性.两者强弱相差可达几百万倍以上.
在环境保护中的应用
利用高梯度磁分离法,可以大量除去煤中污染性强的硫化物。
在水中施加强磁性细粉(如Fe3O4粉,称为磁性种子),再通过磁分离器或高梯度磁分离器,可以高效率的消除水中的细菌、病毒,有害残留物(如Hg等)和洗涤剂等,防止环境的污染。
在生物工程中的应用
长期的观测和试验表明,鸽子的认家(导航)与地磁场有关,一些细菌在水中沿地磁场方向游动,表现出“向磁性”,这些现象为磁导航的仿生学研究提供了有意义的线索。
对果蝇的试验表明,磁场能引起果蝇遗传上的变异,这有可能在遗传工程上获得应用。
在生物工程上,可以利用磁作用和电磁作用原理,制成人工心碗输血的电磁泵,分离细胞、细笛、病毒和叶绿素中生物颗粒的磁电泳仪,无转动部件的电磁离心机等.主人类的宇航活动和空间生物学研究中,还可能利用别一些磁技术和磁效应.例如,可以利用强磁场防御高能宇宙线的照射,可以利用磁场产生的磁力造成失逼状态下的人工重力.研究入和生物在强磁场(如电磁推进装置防高能宇宙线设备)或极弱磁场(如星际它间、月球和某些行星磁场)中生活的影响也是需要和有意义的.
在医药上的应用
在病人的患处或其他部位(如经穴)施加适当强
度的恒定磁场或交变磁场,可以治疗一些疾病,称为磁场疗法或简称磁疗.临床实践表明,对于治疗急性挫扭伤、腰肌劳损、风湿性关节炎、高血压、神经性头痛等常见病和多发病都有较好的或一定的疗效。
还可以利用磁场(或加脉冲电场配合>作外科手术时的麻醉,称为磁场(或磁电)麻醉,简称磁麻.已经把磁麻应用到拔牙、切除扁桃体和粉瘤等手术,收到较好的效果.还有用强磁材料作成磁手镯、磁项链,磁椅和磁床等,以治疗高血压和消除疲劳.这些磁疗方法只有适应症较广,治疗安全,无创伤和痛苦,副作用极少,操作简单等优点.以磁石(Fe3O4)为重要成分的成药如磁石、耳聋左慈九、紫雪(散)、磁珠九已写入《中华人民共和国药典》(1963年).利用磁场作用的原理,已经制成血流计,无触点心肌和神经刺激器,磁控导管,磁药针,(红,白)血球分禽器,还可以用核磁共振技术和核磁振技术作癌的早期检查和诊断。
生物磁学在农业上的应用
随着生物磁现象和磁场生物效应的观测和研究的发展,生物磁学已在农业、医氏环境保护和生物工程等方面得到广泛的应用.
..1. 磁化水
流水经过与水流方向垂直的一定强度的磁场处理后称为磁场处理水。
简称磁水,习惯上也称磁化水.经过长期和大量的试验和应用表明。
磁水不但能显著降低水垢,而且具有多方面的生物效应.因而在农业、医药和食品工业等方面获得了许多受到重视
的应用.
许多试验表明,利用磁场处理一些农作物的种子,施加磁性肥料(如钡铁氧体BaFe12O19颗粒和微量稀土盐类),或利用经磁场处理的水(简称磁水或磁化水)浸种、育秧或灌溉,以及用磁水养鱼,可以提高种子发芽串,促使作物长势好,收到增产的效果,或使鱼病减少,促进色的发育生长.在磁场中饲养的小鸡和小白鼠,也比对照组的体重增加.利用磁学方法还可进行无损和快速的种子养分的测定和病虫害的检疫。