【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 科学的未知领域也是伪科学的空子 ------电磁辐射和防电磁辐射产品SEM卡 吴德余 1997年10月广交会在纪念品销售部推出了特殊的纪念品----深圳市先声科技 发展有限公司（以下简称“先科”）研制的电磁辐射防护卡，简称SEM卡，据介 绍卡内放置了一块高科技晶片，能够有效地消除电磁辐射对人体的危害，吸收率 达93.7%，衰减率大于99%。{注1} 此后几个月内，广州各大媒体报纸，《南方日报》、《深圳商报》、《深圳 特区报》、《深圳晚报》陆续作了相应报道。 曾几何时，电磁辐射一直成为人们谈虎色变的话题。凡是用电的器件（电视、 电话、收音机、音响、电动按摩器、医用频谱仪、手机、电脑、冰箱、微波炉、 消毒柜、电灯日光灯、电吹风......）都有不同程度的高频低频辐射，如果电磁 辐射对人体存在灾害，即便是像原始部落（如果还有这样的类部落的话）那样的 地方，如今都在劫难逃：围着地球转的数不清的同步卫星，无时无刻不在辐射着 电磁波；即便地球上和地球周围什么辐射源也没有，可谁能逃脱宇宙射线！再说， 还有太阳呢！ 于是就有了辐射对健康危害的研究和试验，于是就有了电磁辐射对健康危害 的这样那样的理论，于是在媒体上不时出现手机“危害健康”的报道，于是就有 了这样那样的防电磁辐射的产品。 本文旨在对电磁辐射的概念、原理、种类，较新研究动态作简单非学术的介 绍，然后再回到“先科”的SEM卡。 电磁辐射是怎么回事？ 按照经典物理理论，电磁振荡会产生一种特殊的物质----电磁场，也就是相 互依存的电场和磁场的总称。按麦克斯韦电磁理论，任何随时间变化的电场（其 中也包括偶极振子），都会在邻近空间激发随时间变化的磁场，而随时间变化的 磁场也在其周围激发起随时间变化的电场，这两种变化的场永远相互联系相互依 存，形成电磁场，电磁场从振荡源开始由近及远的以光速传播，就是电磁波。从 电磁波的受体的角度看，叫电磁辐射。产生电磁振荡的振荡源包括：振动的电荷 和电流系统以及任意加速的带电粒子。 电磁波是具有能量的，一个极其简单的验证方法就是用一只半导体二极管装 一部简单的收音机，不用电池，耳机里能发出声音，这是上世纪五六十年代中小 学生都熟悉的课外活动。电磁辐射就是将电磁波的能量辐射到受体。 按麦克斯韦电磁理论，在电磁场的空间某处有电荷的加速运动或电流随时间 变化所引起的扰动都会向四周传播。偶极振子的辐射是典型的电磁辐射，而理论 分析指出，偶极振子的场是很复杂的，其中称为近区场没有能量辐射，为非辐射 场；而远区场，电场强度与磁场强度同相位，该点的能流密度沿电磁波传播的方 向辐射出去，为辐射场。 电磁辐射有不同的类型，其中天线辐射、原子和原子核辐射、电子的回旋辐 射和韧致辐射都是实验室能验证的辐射，此外还有宇宙新理论中的黑洞辐射（又 称霍金辐射），尚无经验支撑。 天线辐射的理论和实际问题，经典电磁理论都能解决，目前，人们担心的电 磁辐射如电视机、收音机、手机系统都与之有关；原子中的电子绕核作加速运动 也要辐射电磁能量，而原子损失了能量将变得不稳定，这与事实不符合，只能用 量子理论解释，但人们没有必要担心这种辐射对人体健康的损害；至于其它的如 电子的回旋辐射和韧致辐射问题比较复杂，就不去说它了。 电磁波在空中以光速传播，电磁波既然是“波”，就具有波的基本性质， 例如波长（与它的频率成反比），就是相邻两个波峰或波谷之间的距离。根据波 的长短不同，将它们分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、伽玛射线、X射 线等。这个排列是按波长从长到短的顺序，也就是频率从低到高的顺序。无线电 波又分为长波中波短波微波。 关于频率比红外线高的一些电磁波的辐射对人体健康的影响，在人们的常识 范围之内，比如红外线的热效应，自然界的颜色，太阳（紫外线）会晒黑皮肤等， 人类无可逃于天地之间，尽管无时无刻不在起作用，而似乎对它们十分宽容，倾 向于自然本能的回避，如过热的东西不去接触它，穿衣打伞或者干脆躲进屋子里 以防紫外线辐射。 但是，对于超低频（工频即50---60赫兹左右）和微波（300千赫兹---300千 兆赫兹）的电磁波却使人类如临大敌。我们所说的电磁辐射对人体健康的影响也 主要就是针对这种电磁波而引发的。在这两种电磁波中，低频电磁辐射主要来源 于装有普通电机的电器以及户外的输电线和周边的工频范围内的工厂的机器，对 这种低频电磁波的防护的研究和措施，为保护环境和防止与之相近的电器的干扰 的工作，远比保护健康的工作做的多。现代科学研究表明，不是说这类辐射对健 康完全没有影响，只不过是很难形成一个普遍关注和现实的问题。 所以，现在闹的沸沸扬扬的就只是微波了。微波辐射除了微波炉（据权威人 士说，只要是合格的产品微波炉的微波泄露不用担心）外，就是移动电话和计算 机了。 电磁辐射对人体有些什么效应？ 要知道电磁辐射对人体健康的影响，就得了解人体接受了电磁辐射后会产生 哪些生理效应。 1.热效应 热效应形成的过程是这样的：电磁波传给组成人体物质的分子后将它携带的 能量传递给受体，产生振动，分子振动会使分子摩擦加剧从而导致发热，正如两 只手互相摩擦会发热一样，只不过前者将电磁能转换成了热能，后者将机械能转 换成了热能。 对于超低频的电磁辐射，日本专家佐藤利三郎{注2}说：“人体内的神经信号 是以低频传送的，因此，它们可能受到电器发出的低频电磁波的影响，进而扰乱 染色体或细胞的运作和生长，但是目前尚无科学证据证明电器产生的电磁波对人 体有负面影响。即使是有影响，科学家也尚未发现多大强度的电磁辐射可带来危 害以及它对人体的影响究竟有哪些。”{注3}据高攸纲教授[注4]提供的资料， “关于工频强电场对人体影响的机理，现有文献论述尚不够详尽，也不完全一 致”，美国、前苏联、德国、西班牙、日本等国家的多数文献均认为，“工频强 电场对人体有明显的不利影响”，“尽管如此，各国均在继续进行这方面的科学 实验，这是因为某些生态效应依靠短时间抄数试验，很难作出结论，而对人体长 期影响尤为困难。”{注5} 中短波辐射对人体热效应的试验记录，文献中很难找到，主要集中在其它的 生理效应方面。 微波辐射（即人们普遍关心的移动电话范围内的辐射）的热效应机理与其它 频段的电磁波是一样的，辐射作用于生物体后，“一部分被反射，一部分被吸收。 被吸收的微波辐射能量使组织内的分子和电介质的偶极子产生振动，媒质的摩擦 把动能变为热能，从而引起温升。微波辐射的功率、频率、波形，环境温度以及 被照射的部位等对伤害的深度和程度产生一定的影响。”这种“一定的影响”又 主要对人体的脑心部、眼部和睾丸影响最大。对脑部影响主要产生植物神经功能 紊乱，如心动频率、血压高低、血象中白血球的数量变化等；对眼睛的伤害可能 最大，作用机理是这样的，眼睛的晶状体含有较多的水分，容易吸收微波能量， 而眼睛的血管很少，又不易带走过量的热量，从而使晶体出现水肿。如果辐射过 强，严重的会产生晶状体浑浊、角膜、虹膜受到损伤；睾丸对辐射很敏感，有可 能产生损伤，主要表现在拟制精子的生长，使生殖机能丧失，但并不损害睾丸的 间质细胞，也不影响血液中睾酮含量。{注6} 2.对神经系统的危害 据高攸纲教授的报告，这种危害主要与微波辐射有关，“长时间微波辐射可 破坏脑组织细胞，使大脑皮质细胞活动能力减弱，已形成的条件反射受到拟制。 反复经微波辐射可能引起神经系统机能紊乱。”因而会出现“过度疲劳、头痛、 手发抖、心电图和脑电图变化、甲状腺活动性增强、血清蛋白增加、脱发、嗅觉 迟钝、性功能衰退等症状。”由此一些较发达国家都制定了安全辐射标准，美国 的国家标准（ANSI）是1992年提出的，为0。08W/KG，而日本的标准为0。4W/KG， 竟相差5倍（分子为辐射的功率，分母为人体质量）。甚至有的国家用单位面积 的磁感应强度来定标准，如“0.2微特斯拉/平方厘米”。1989年我国颁布了微波 辐射卫生标准限量值（GB10436-89）：1天8小时暴露的平均功率密度为500微瓦/ 平方厘米。实际上是以能否产生热效应的功率密度作度量，目前国际上根据微波 的热效应将其分为高、中、低强度几个等级，功率密度在1mW/cm2以下的不产生 热效应，{注7}可见，对人体神经系统的危害，还处于研究试验阶段，更谈不上 防范标准。 3.对血液的作用 高攸纲教授认为：“长期的微波辐射可引起血液内白细胞和红细胞的减少， 并使血凝的时间缩短。长时间的微波辐射又可引起血细胞的增加。”[注8]载于 《第四军医大学学报》1987年8月号上的一篇实验报告《微波对作业人员血细胞 计数和白细胞化学的影响》支持了这个结论。但笔者认为，该实验取样面积不大， 并且没有如今普遍的移动电话使用者的抽样（当然这是苛求），对解读微波辐射 对血液的影响也就缺少说服力。 4.辐射真空对人体的影响 辐射真空又称为“电磁饥饿”。因为人长期处于地磁场的作用下，有着天然 的适应性，一旦什么东西将地磁场屏蔽起来了，成了“电磁真空”，也会感到不 舒服；如果在各种辐射并存的环境中人们产生了适应性，一旦进入一个地磁屏蔽 的场合，也会出现电磁饥饿带来的生理反应。一个简单的类比，在一个低噪声 （小于18dB）环境中生活惯了，一旦进入0分贝的环境，其生理反映较之高噪声 环境下强烈得多。电磁污染和电磁饥饿的研究正形成一门新的边缘学科---电磁 生态学，究竟怎样的电磁辐射对人体有利，结论离我们尚远。当然，电磁饥饿发 生在极有限的地区，如高屏蔽的地下或周围无任何辐射源盲区，随着文明的演进， 这样的环境是少之又少了。 电磁辐射是不是一把双刃刀？ 电磁辐射对人体有一定的即使是不确定的生理危害，对它采取适度的防范措 施，是情理之中，理所当然的。然而，究其机理，无非是通过引起人体细胞分子 或组织的电磁共振所产生的，至于什么样的频率什么样的幅度和多大的作用时间 产生怎样的一一对应的生理效应，可以想象，这是一个多么庞大而复杂艰巨的系 统研究工程！可是，在没有这些科学的可靠的实验数据之前，人类只能是在某中 程度上的模拟、摸索、探讨、经验。这无疑给科技的发展留下广阔的空间，然而 我们也必须清醒的看到，它正是伪科学伪技术得以钻营的空隙！ 有一种（几种）叫做“医用频谱仪”的产品以及诸如此类的非接触式的电磁 辐射保健产品，笔者就很怀疑。因为这不是江湖郎中说一句“祖传秘方”就能敷 衍的术数。你是从什么地方得到的哪种频率的辐射对哪个器官或组织的治疗，或 者更细一点，哪种辐射对哪种细胞产生共振，共振的幅度多大能达到激活细胞， 增强细胞活力，增加免疫力的？共振中产生的生理电流作用于人体的机制和机理 是怎样的呢？君不见，前些年吹得神乎其神的“周林频谱仪”，现在信的人也不 多了。这类产品用以定位其功效的最大招数就是某某政要、某某伪专家、某某名 人明星用过并题了词，说了好的话语权威等作伪怍秀。法轮功得以泛滥不也有这 个原因么？ 饶了这么大的弯，还是回到文前说的“SEM卡”上来吧。 关于“SEM卡” 据“先科”的产品宣传书称，该公司“是专门从事电磁波吸波材料研制开发 的高科技公司”，“公司的SEM系列产品经国家权威部门中国测试技术研究院和 上海环保局辐射环境监理所的检验认证，超过国内外同类产品的技术标准，处领 先水平。”是一种“高磁导率铁氧体电磁波吸波材料，它能吸收投射到它表面的 电磁波能量，并通过材料的损耗转变成其它能量而产生有效的吸收功能”。“对 频段30--50000MHz电磁波吸收率高达90%以上”。其机理是：“当卡接近正在发 射电磁波的辐射源时，电磁辐射会与卡内磁介质吸波材料的磁矩发生作用，使之 发生共振，并通过阻尼运动将能量传递给晶格，以热能的形式散发，实现吸收电 磁辐射的作用”[注9]。 笔者分析宣传书上述一院一所的检测报告，其中“中国测试技术研究院”的 测试结论是： 1.电磁辐射防护卡对前表中（测试报告列表----笔者注）所列频段的电磁波 有良好的衰减特性，其衰减率>99%。 2.电磁辐射防护卡对1---7G频段电磁波有明显的吸收特性，其最大吸收率达 93%以上。 以表中所列3.5GHZ为例，不用卡时衰减为-59.6dB，加卡时衰减为-84.0dB, 透过率为<1%,透过率为<1%，衰减率为>99%。 但是这个测量没有注明测试的条件，辐射源离卡的距离。即使注明了条件与 使用环境的差异，也不能证明其功效。况且衰减测量（attewuation measurement定义：信号通过传输系统的无源网络后电平降低程度的测量）机制， 是指任何一个网络对电磁波的衰减作用都可以分成两部分，一是衰减材料吸收和 耗散的能量，称耗散衰减，另一部分是被它反射的能量，称反射衰减{注10}，均 按公式A=10LG*P2/P1（dB)计算，测试报告中没有注明辐射源的功率和辐射通过 卡后的功率就得出衰减率>99%，岂不是几乎全部都衰减了，也就是几乎全部转化 成热量耗散了，一点也不反射，怎么会有第二个测试表吸收和反射的数据呢？更 使人感到神奇的是，“产品介绍”（非测试结论）中说，“SEM卡能将辐射于人 体附近的电磁波引向晶片集中，使接近SEM卡面积25倍左右区域内电磁辐射能量 被引导到SEM卡内，转变成热能耗散掉”，这是一个无源网络，它从哪儿产生引 导“25倍左右区域”的能量呢？SEM卡又是一块矩形（85*54mm）卡，按几何原理 为何不制成圆形的呢？ （笔者琢磨，第二个测试报告表中“吸收部分”的量应该是第一个测试报告 表中的衰减量的源，不然逻辑上说不过去，但“宣传材料”故意将两表顺序颠倒， 就有些混淆视听了。） 按上海市辐射环境建立所的检测条件，是对SEM卡中的填充材料SEM-M002九 块210*190拼接成540*600mm的情况下得出的数据，我们且无论数据的可靠性（报 告中衰减率均为100%），可产品仅85*54大小，这不是偷梁换柱么？ SEM卡宣传材料中对“SEM手机宝”（用于防手机辐射的另一产品）的描述就 更神奇了： “它能将电磁波引导向晶片集中，对手机频段内信号给予增强，并感应到天 线上，增强手机信号灵敏度；对手机信号干扰的高频杂波，给予吸收，改善通话 质量，并通过自旋晶格的耦合传递把高频电磁辐射能量转变为热能形式耗散，达 到消除电磁辐射对人体的危害。”（以上均引自先科宣传材料） 这的确是个“宝”！如果这是真的，它的第一个功能恐怕不是防辐射，而是 大大地降低了移动通信GSM的成本！不知中国电信等巨商看到这个消息作何振奋 科？ 笔者手中有SEM电脑辐射防护卡和手机宝各一个，做了近一个星期的使用效 果试验，没有任何不用它们的不同感觉，后来一想，这是入了圈套。 高攸纲教授指出，“微波辐射标准的制定应该经过一定时间的实践检验，随 着人们人士的深化和发展，定期修改，不断完善，特别是由慢性积累作用形成的 致癌、致畸形、致突变的所谓三致，更需要通过长实践的观察研究，甚至通过几 代人的观测，才能作出结论，想在短时期内依靠少数几次试验就作出硬性规定是 不相宜的。”{注11 ]他这里说的是制定标准，更无论没有标准的一些产品了。 辐射引起的人体生理反应的原因是多方面的，比如人们操作电脑，因为用眼 过度，视线频繁的转移，显示器的光闪烁都是造成红眼、流泪、视力模糊、头痛、 背部酸痛、肌肉痉挛甚至白内障青光眼的原因之一，当然不可否认有 1G---10GMHz微波辐射的原因，但这是一个正在认识和尚未完全认识的领域，并 且电磁生态问题是一个正在形成的学科，电磁辐射对人体的危害究竟有多大，耸 人听闻夸大（有的报道说可致癌）其词，或无视其影响都不是科学的态度，由此 制作的产品吹大其作用只能是欺骗。前面说过科学技术的未知领域，给科学发展 展示了美好的前景和诱人的发展空间，激励着有识之士勇敢探索钻研以求真，但 正因为它是未知领域，也给伪科学伪技术留下了空子，这样的例子我们身边不是 层出不穷吗？ 笔者今年夏天专程到“先科”和其产品的销售商走访过，据非正规场合了解， 知情人士介绍，此卡销售了（定价200多元）4万多，又一人说只销售了两万多片， 主要是以赠品送给客户，特别是那些大量使用电脑的单位和通信公司。卖也好， 送也好，有一点可以肯定，它没有副作用（除了佩带不方便之外），并且上海印 钞厂的设计和制作，其美观精致，国内很少其它用途的卡可与之媲美，作纪念品 再好不过了，但其功效就要靠用户自己细细的加以品味了。 ------------------------------------------------------ [注1]见1997-10-28《粤港信息日报》 [注2]东北学院大学工程学教授，仙台环境电磁技术研究所社长。 [注3]见《日本了望1990-9第二卷18期《令人忧虑的电磁波》 [注4]高攸纲，北京邮电大学教授，博导，中国电子学会理事，URSI中国委员会 电磁噪声与干扰分会主席。 [注5]引自《邮电设计技术》96年12期，高攸纲《谈电磁环境对生态的危害影响》 [注6][注7][注8]均同[注5] [注9]见“先科”内部资料“先声科技” [注10]《中国大百科全书〈电子和计算机〉卷》P702 [注11]出处同[注5] -------------------------------------------------------- 2001-11-5 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】