「別總玩手機(jī)了，輻射大得很，對(duì)身體不好！」這曾經(jīng)是中國(guó)父母對(duì)子女不厭其煩的叮囑。

　　的確，手機(jī)是一直要被抱著上網(wǎng)，或者緊貼在頭上打電話，甚至摟著睡覺的，堪稱我們關(guān)系最密切的伙伴。這個(gè)伙伴要工作，就得源源不斷地向外輻射「電磁波」這種看不見摸不著的神秘能量。離手機(jī)最近的，就是我們的頭部。頭骨里那柔弱的大腦，正是人體的司令部，經(jīng)不起一點(diǎn)閃失。

　　手機(jī)產(chǎn)生的電磁輻射，就在如此近的距離作用于大腦，到底會(huì)不會(huì)對(duì)身體有什么不利的影響？其實(shí)，這是一個(gè)有著數(shù)十年歷史的古老問題，隨著 5G 等新技術(shù)的發(fā)展又不斷被反復(fù)追問，歷久而彌新。

　　下面，蜉蝣君將和大家探討下面幾個(gè)問題：

　　什么是電磁輻射？電磁輻射是否對(duì)人體有害？手機(jī)產(chǎn)生的輻射到底有多大？我們?cè)撛趺崔k？

　　1、什么是電磁輻射？

　　電和磁是密不可分的兩種物理現(xiàn)象。變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生電場(chǎng)，兩者互為因果，形成電磁場(chǎng)。

　　電磁場(chǎng)就這樣在電生磁，磁生電的過程在空間中不斷傳播開來，把能量像潮水一樣一波一波地向前散播開來，形成了電磁波。

　　電磁波（紅色的線表示電場(chǎng)，藍(lán)色的線表示磁場(chǎng)）

　　這些電磁波以光速向前傳播。由于光速恒定，所以波長(zhǎng)和頻率就是成反比關(guān)系，即波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低；反過來就是波長(zhǎng)越短，頻率越高。

　　電磁波波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系

　　電磁波的能量和頻率緊密相關(guān)。不同頻率的電磁波所含能量不同，其輻射于人體并被吸收之后，產(chǎn)生的作用是不同的。

　　無線電波，微波，紅外線，這些類型的電磁波頻率較低，被人體吸收之后，所含的能量最終都轉(zhuǎn)化成了熱量。

　　這種類型的輻射就叫做「非電離輻射」。顧名思義，就是不會(huì)使人體產(chǎn)生電離效應(yīng)的輻射。

　　那什么是電離呢？且看下面這種高頻電磁波的所作所為。

　　隨著電磁波頻率的升高，到了 X 射線和伽瑪射線（γ射線）這個(gè)級(jí)別，就可以稱為高能電磁波了。

　　這些高能電磁波會(huì)把人體內(nèi)的原子中的電子給直接轟擊出去，失去電子的原子就帶上了正電，這個(gè)過程就叫「電離」。

　　電離輻射破壞人體微觀結(jié)構(gòu)

　　電離會(huì)對(duì)人體內(nèi)部從微觀上產(chǎn)生破壞。毫無疑問，電離輻射對(duì)人體的傷害是巨大的。

　　電磁波的頻率越高，能量越強(qiáng)，電離能力越強(qiáng)。在電磁波譜上，過了可見光，到了遠(yuǎn)紫外線這個(gè)級(jí)別的時(shí)候，電離能力就已經(jīng)比較強(qiáng)了。

　　電離輻射的危害是巨大的，這一點(diǎn)確鑿無疑，因此也沒有必要再進(jìn)行討論。

　　那么，廣泛應(yīng)用在無線通信中的無線電波或者微波產(chǎn)生的非電離輻射到底是否對(duì)人體有害呢？

　　2、非電離輻射是否對(duì)人體有害？

　　這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單，普羅大眾也都期望獲取到一個(gè)非常明確的答案。如果無害就敞開用，有害就少用！

　　然而非常遺憾，科學(xué)共同體對(duì)此的回答是：不知道，因?yàn)闆]有徹底搞清楚，還存在爭(zhēng)論。

　　當(dāng)然更字斟句酌的回答是：迄今為止，沒有任何研究表明存在一致的證據(jù)，證明接觸射頻場(chǎng)強(qiáng)度低于造成組織發(fā)熱的限值，會(huì)產(chǎn)生不良健康后果。

　　早在 1996 年，世界衛(wèi)生組織（WHO）就建立了「國(guó)際電磁場(chǎng)計(jì)劃」，以調(diào)查人體長(zhǎng)期暴露在極低頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)中是否會(huì)危害健康。

　　在 2008 年，該項(xiàng)目最終發(fā)布了對(duì)電磁輻射長(zhǎng)期調(diào)查的評(píng)估結(jié)果與建議，也就是上述那段科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿枋觥?/p>

　　為什么經(jīng)過了長(zhǎng)達(dá) 12 年的研究，只得出了這樣一個(gè)似是而非的結(jié)論？

　　當(dāng)電磁波作用于人體時(shí)，非電離輻射會(huì)產(chǎn)生兩種影響：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。下面我們這兩種效應(yīng)分開說。

　　所謂熱效應(yīng)，即是人體受電磁波的影響，內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)加劇，電磁波的能量最終轉(zhuǎn)化為熱量。

　　熱效應(yīng)的原理已經(jīng)研究地很透徹了，并在我們的日常生活中一直在使用，微波爐就是熱效應(yīng)的最經(jīng)典應(yīng)用。

　　有人說，既然微波爐可以把食物加熱到熟透乃至燒焦，那肯定也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生類似傷害。

　　這種說法是因?yàn)?，微波爐的功率一般在一千瓦以上，加熱效果自然顯著，人體組織顯然扛不住如此高功率的摧殘。

　　而手機(jī)的發(fā)射功率一般只有 0.1 到 2 瓦，對(duì)人引起的局部溫度升高不會(huì)超過 0.2 度，再加之血液的流動(dòng)，基本不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。

　　真正麻煩的是「非熱效應(yīng)」。

　　人體長(zhǎng)時(shí)間暴露在低熱效應(yīng)的電磁環(huán)境里，雖然不會(huì)受到組織發(fā)熱等影響，但是也可能會(huì)存在其它生理影響，這些影響被統(tǒng)稱為非熱效應(yīng)。

　　比如下面幾個(gè)問題：

　　細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖會(huì)不會(huì)受到影響？

　　體內(nèi)各種酶的活性會(huì)不會(huì)受到影響？

　　組織的修復(fù)和再生會(huì)不會(huì)受到影響？

　　上面幾個(gè)問題的實(shí)質(zhì)是，人體是精密而復(fù)雜的，內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行著多種物理化學(xué)過程來支撐各種各樣的生理活動(dòng)，這些活動(dòng)會(huì)不會(huì)受到持續(xù)的外部電磁場(chǎng)的影響呢？

　　關(guān)于這方面的研究可以說是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴，爭(zhēng)議遍地，持續(xù)數(shù)十年依然不清不楚。

　　2011 年，世界衛(wèi)生組織（WHO）下屬的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將手機(jī)定義為「可能致癌物」，歸屬 2B 類（同屬 2B 類的還有咖啡，泡菜等）。

　　IARC 發(fā)布的評(píng)估報(bào)告稱，無線通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)增加了患神經(jīng)膠質(zhì)瘤（一種腦瘤）的風(fēng)險(xiǎn)，有可能是一些人患癌癥的原因。

　　2016 年 5 月，美國(guó)政府資助的一項(xiàng)研究通過對(duì)小白鼠的實(shí)驗(yàn)顯示，長(zhǎng)期高強(qiáng)度使用手機(jī)，可能導(dǎo)致大腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤和心臟神經(jīng)鞘瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)上升。

　　這似乎印證了之前 IARC 發(fā)布的評(píng)估報(bào)告。但是該發(fā)現(xiàn)也引發(fā)了業(yè)界內(nèi)外不少爭(zhēng)論與質(zhì)疑。

　　2018 年 3 月，美國(guó)國(guó)家環(huán)境科學(xué)研究所國(guó)際毒理學(xué)計(jì)劃也公布了一份關(guān)于大鼠小鼠手機(jī)電磁輻射致癌的報(bào)告草案。

　　但報(bào)告中也同時(shí)提到，這項(xiàng)研究是同類研究中規(guī)模最大的，但是它依然不夠完善，變量控制不夠充分等等問題依然存在，導(dǎo)致無法百分百確信結(jié)論的正確性。

　　同時(shí)，國(guó)際上亦有多家機(jī)構(gòu)進(jìn)行了手機(jī)使用與癌癥關(guān)系的研究，但這類研究大多因「研究方法選擇不恰當(dāng)」或「樣本數(shù)過小」等問題受到質(zhì)疑。

　　除了這些得出負(fù)面結(jié)論的研究，正向的研究結(jié)論也是屢見不鮮。

　　多年以來，在東歐地區(qū)存在一種毫米波療法：通過每天在毫米波照射中暴露 15-30 分鐘，持續(xù) 5-15 天，可以治療胃潰瘍、心血血管疾病、呼吸道疾病、皮膚病等。

　　美國(guó)天普大學(xué)的學(xué)者發(fā)現(xiàn) 61.22GHz 的毫米波能夠抑制皮下腫瘤生長(zhǎng)。另外的一些研究表明，毫米波可以增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)。

　　甚至，由于認(rèn)為毫米波可以促進(jìn)傷口愈合，并且不留傷疤，它也已經(jīng)在俄羅斯的一些美容診所中用以醫(yī)療美容。

　　面對(duì)這樣看似充滿爭(zhēng)議的局面，各種頻段電磁波的非電離輻射對(duì)人體的好處姑且不談，業(yè)界普遍還是傾向于非電離輻射是沒有害處的。

　　總結(jié)下來還是那句話：迄今為止，沒有任何研究表明存在一致的證據(jù)，證明接觸射頻場(chǎng)強(qiáng)度低于造成組織發(fā)熱的限值，會(huì)產(chǎn)生不良健康后果。

　　3、手機(jī)輻射的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

　　為了保險(xiǎn)起見，各個(gè)國(guó)家和組織制定了相關(guān)的電磁輻射暴露健康標(biāo)準(zhǔn)，將手機(jī)的輻射嚴(yán)格限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。只要手機(jī)遵守這些標(biāo)準(zhǔn)，就可以認(rèn)為是安全的。

　　這些健康標(biāo)準(zhǔn)都指向了一個(gè)指標(biāo)：SAR，專門用于手機(jī)等便攜通信設(shè)備近場(chǎng)輻射對(duì)人體健康影響。

　　SAR 的全稱是 Specific Absorption Ratio，中文意為「比吸收率」。其定義為「人體的一部分組織，平均一秒鐘時(shí)間會(huì)吸收多少手機(jī)發(fā)出的電磁波能量」，單位為 W/kg。

　　SAR 的數(shù)學(xué)定義

　　要評(píng)估這個(gè)值，需要明確兩個(gè)因素的影響：

　　1. 測(cè)量的人體組織樣本的質(zhì)量取多少？

　　2. 連續(xù)測(cè)量多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行平均？

　　上述兩個(gè)因素的取值在歐洲和美國(guó)是不同的，因此導(dǎo)致了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值上的差異。

　　歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是取 10 克的人體組織作為測(cè)量單位，連續(xù)測(cè)試 6 分鐘，依此得出的 SAR 值不得超過 2.0W/kg。

　　美國(guó)聯(lián)邦無線電委員會(huì)（FCC）制定的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，取 1 克的人體組織作為測(cè)量單位，并連續(xù)測(cè)試 30 分鐘，依此得出的 SAR 值不得超過 1.6W/kg。

　　這個(gè)值呢，是一個(gè)雙刃劍。定地松了起不到保護(hù)人體健康的作用，定地太苛刻了又會(huì)限制行業(yè)的發(fā)展。

　　中國(guó)則經(jīng)過了長(zhǎng)期研究，在 2007 年發(fā)布了 GB 21288《移動(dòng)電話電磁輻射局部暴露限值》這一強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。

　　該國(guó)標(biāo)借鑒了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定：「任意 10 克生物組織、任意連續(xù) 6 分鐘內(nèi)的平均比吸收率（SAR）值不得超過 2.0W/kg」。

　　除此之外，國(guó)標(biāo)還要求廠家在產(chǎn)品說明書中用黑體字標(biāo)注 SAR 值，并鼓勵(lì)同時(shí)在產(chǎn)品外包裝上標(biāo)明，如下圖所示。

　　國(guó)標(biāo)對(duì)手機(jī) SAR 標(biāo)注的要求

　　SAR 的測(cè)試需要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的流程。行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn) YD/T 1644.1-2007 中對(duì)測(cè)試模型和測(cè)試流程進(jìn)行了非常詳盡的描述。

　　首先制作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的人體模型，其形狀是根據(jù)人體學(xué)研究中 90％成年男子頭部的研究報(bào)告而制定的，模型的耳朵模擬人使用手持設(shè)備時(shí)耳朵的扁平狀態(tài)。

　　用于測(cè)試手機(jī) SAR 的人體模型

　　然后再給模型內(nèi)注入和人體的電介質(zhì)特性相同的模擬組織液（其實(shí)模擬的就是大腦組織）。不同頻段上模擬組織液的參數(shù)有細(xì)微的不同。

　　為了評(píng)估 SAR 的三維分布，裝有探頭的掃描定位系統(tǒng)應(yīng)可以掃描模型內(nèi)部的整個(gè)電磁輻射的暴露體積以及強(qiáng)度。

　　考慮到打電話時(shí)手持手機(jī)的習(xí)慣，測(cè)試時(shí)，手機(jī)在頭部模型上的兩種測(cè)試位置 「貼臉」和「傾斜 15°」都需要進(jìn)行。

　　測(cè)試手機(jī) SAR 值需要考慮的兩種手持手機(jī)姿勢(shì)

　　利用此模型，再經(jīng)過復(fù)雜而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試流程，就可以得到準(zhǔn)確的頭部 SAR 值了。

　　4、SAR 值和手機(jī)的發(fā)射功率的關(guān)系

　　手機(jī)的發(fā)射功率一般都很小，且大多數(shù)時(shí)間都不需要滿功率發(fā)射。

　　在 2G 的 GSM 技術(shù)下，手機(jī)的最大發(fā)射功率可達(dá)到 33dBm（2W），但是 GSM 的一個(gè)載頻分為 8 個(gè)時(shí)隙，手機(jī)同時(shí)只能占用一個(gè)時(shí)隙，因此平均下來的發(fā)射功率僅為 250 毫瓦。

　　在 3G 的 WCDMA 技術(shù)下，手機(jī)的發(fā)射功率只在 2100M 上最大支持 33dBm（2W），其他頻段都是 21dBm（125 毫瓦）或者 24dBm（250 毫瓦）。并且手機(jī)還要進(jìn)行每秒 1500 次的功率控制，在能滿足需求的基礎(chǔ)上力爭(zhēng)把手機(jī)的發(fā)射功率降到最低。

　　在 4G 的 LTE 技術(shù)下，手機(jī)的最大發(fā)射功率僅為 23dBm（200 毫瓦），跟 2G 和 3G 手機(jī)的平均發(fā)射功率相差不大。

　　到了 5G，手機(jī)在幾個(gè)主流的 TDD 頻段（比如移動(dòng)的 2.6GHz 和電信聯(lián)通的 3.5GHz）上的發(fā)射功率可以達(dá)到 26dBm（400 毫瓦）。但 TDD 的上行時(shí)隙占比較低，一般為 30%，另外 70%的時(shí)間手機(jī)其實(shí)是不發(fā)射功率的，這樣平均下來也是小于 23dBm 的。

　　一般來說，手機(jī)的發(fā)射功率和手機(jī)的通信質(zhì)量密切相關(guān)，手機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)必然是要遵守協(xié)議，通過降低發(fā)射功率來減小 SAR 是得不償失的。

　　在測(cè)試時(shí)需要把手機(jī)的發(fā)射功率設(shè)置為最大，因此，在滿足協(xié)議的前提下，所有手機(jī)在這一點(diǎn)上是站在同一起跑線的。

　　要降低 SAR，在手機(jī)設(shè)計(jì)中是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)問題。在設(shè)計(jì)初期，就需要充分考慮主板的設(shè)計(jì)，天線的位置，聽筒，話筒，以及電池的合理放置，在保證發(fā)射功率的同時(shí)，調(diào)整天線的方向圖，減少直接面向頭部的峰值。

　　大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也已證明，各款智能手機(jī)的 SAR 值主要取決于天線種類，位置，內(nèi)部電路設(shè)計(jì)，以及外觀設(shè)計(jì)等因素，而非移動(dòng)通信的制式。

　　不同品牌的手機(jī)，甚至同一品牌不同型號(hào)的手機(jī)，其 SAR 值之間相差往往非常大。

　　在去年年初，德國(guó)聯(lián)邦輻射防護(hù)辦公室針對(duì)德國(guó)市場(chǎng)銷售的手機(jī)發(fā)布了一份手機(jī)輻射排行榜，結(jié)果國(guó)產(chǎn)品牌霸屏。

　　德國(guó)聯(lián)邦輻射防護(hù)辦公室公布的手機(jī)輻射 TOP16

　　如上圖所示，在輻射 SAR 值較高的前 16 名中， 小米和一加各占 4 款，「包攬」了半壁江山。

　　德國(guó)公布的手機(jī)輻射較低的 16 款手機(jī)

　　而在 SAR 值較低的 16 款手機(jī)中，三星一家竟然占據(jù)半數(shù)，國(guó)產(chǎn)品牌只剩下中興手機(jī)了。

　　盡管這些手機(jī)的 SAR 值都小于 2.0W/kg，是符合標(biāo)準(zhǔn)的，但沒有對(duì)比就沒有傷害，某些國(guó)產(chǎn)品牌跟三星相比還是不足的。

　　蘋果手機(jī)可以非常方便地查詢 SAR 值。只需進(jìn)入：設(shè)置→通用→法律與監(jiān)管→射頻暴露，就可以看到關(guān)于 SAR 值的解釋說明和一個(gè)鏈接，點(diǎn)擊鏈接進(jìn)去該型號(hào)的 SAR 值了。

　　蘋果手機(jī)查詢 SAR 的界面

　　鑒于蘋果一向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，下面的 SAR 值應(yīng)該是可信的。蜉蝣君目前所用手機(jī)的 SAR 值為 0.56W/Kg，遠(yuǎn)低于中國(guó)國(guó)標(biāo)的要求。

　　蘋果 iPhone7 手機(jī)的 SAR 值

　　至于安卓手機(jī)，由于廠家較多，蜉蝣君測(cè)試了手邊的一部紅米，一部華為。

　　結(jié)果兩部都是翻遍設(shè)置都沒有找到查看 SAR 的地方。上了小米官網(wǎng)，試圖查詢最新的小米 10 Pro 的 SAR 值，也無果而終。

　　現(xiàn)狀如此，相信后續(xù)會(huì)有清晰的查詢辦法，我們也只能拭目以待了。

　　5、我們?cè)撛趺崔k？

　　手機(jī)的輻射客觀存在，然而目前世界上有太多的未知沒有發(fā)現(xiàn)，電磁生物學(xué)也確實(shí)沒有辦法證明手機(jī)輻射無害，只是能是傾向于無害。

　　那我們應(yīng)該怎樣和手機(jī)這個(gè)不能離開須臾的伙伴相處呢？

　　「嘴上說不要，身體卻很誠(chéng)實(shí)」正是上述問題的最佳答案。

　　現(xiàn)如今，不但那些在「輻射有害」的教誨下成長(zhǎng)的年輕人依舊我行我素抱著手機(jī)嗨玩，連那些曾視手機(jī)輻射為洪水猛獸的父母?jìng)兙挂捕汲撩栽诟魇礁鳂拥氖謾C(jī) APP 其中無法自拔了。

　　其實(shí)，我們的大腦無時(shí)無刻不在進(jìn)行利弊的權(quán)衡，從而取得利益最大化的決定。

　　比如，盡管吸煙明確致癌，其中的放射性物質(zhì)還有電離輻射，但它帶來的愉悅是絕對(duì)的立竿見影的，煙民們還是愿意為此付出健康風(fēng)險(xiǎn)的代價(jià)。

　　酒精，也是不折不扣的一類致癌物，但仍然阻止不了人們?cè)陲堊郎贤票瓝Q盞，把酒言歡。畢竟對(duì)酒當(dāng)歌，人生幾何。

　　各種各樣的藥物，其不良反應(yīng)經(jīng)常能長(zhǎng)達(dá)好幾頁(yè)紙，但病人們還是能毫無心理壓力地吞咽下去。原因無他，其利遠(yuǎn)大于弊。

　　對(duì)于上述明確有害的事情我們我們尚且可以權(quán)衡利弊而決策，那么，對(duì)于沒有任何明確證據(jù)證明有害的非電離輻射，最優(yōu)選擇當(dāng)然是不言自明的。

　　綜上，作為一個(gè)理性的人，在無線通信給我們帶來的前所未有方便快捷，甚至愉悅面前，是沒有可能拒絕的，非電離輻射那一點(diǎn)未知的風(fēng)險(xiǎn)簡(jiǎn)直是不值一提。

　　曾經(jīng)，那群原始人圍著熊熊燃燒的火堆，火焰強(qiáng)烈地發(fā)射著紅外線和可見光，這些攜帶能量的電磁波（紅外線，可見光）照射在肥美的羊肉上，脂肪嗞嗞作響，激起美拉德反應(yīng)，香氣四溢。他們暢談未來，載歌載舞。

　　圍著火堆跳舞的人

　　時(shí)光如梭，這些人已傳承為現(xiàn)在的我們，雖然外表可能已經(jīng)大不相同，但內(nèi)在的需求依然如舊。

　　因?yàn)?，作為一個(gè)個(gè)孤立的個(gè)體，我們是孤獨(dú)的，對(duì)美食，通信和社交的渴望早已鐫刻在了基因里。