浅谈生物磁学的应用

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1、浅谈生物磁学——对生物体的影响及前景随着科技的进步、社会的发展，生物磁学的概念逐渐进入人们的视野，也渐渐被应用于各个不同的领域，发挥着它可观的、潜在的价值。生物磁学(biomagnetism)是研究生物磁性和生物磁场的生物物理学分支。通过生物磁学研究，可以获得有关生物大分子、细胞、组织和器官结构与功能关系的信息，了解生命活动中物质输运、能量转换和信息传递过程中生物磁性的表现和作用。生物磁学研究与物理学、生物学、心理学和生理学、医学等有密切关系，并在工农业生产、医学诊断和治疗、环境保护、生物工程等方面有广阔应用前景。纶物磁学对牛物体的影响得到越來越多人的

2、关注，下面我们引入一个生物磁效应的概念，外加磁场对于生物的影响称为磁场生物效应.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.正因为不同强度的生物磁学对不同类型的生物体产生的影响千差万别，所以许多科学家通过在这个方向上的研究成果，可以更好的引导人类避免生物磁场带来的负面影响，同时也能利用其潜在的、客观的生物社会价

3、值来造福人类。所以说生物磁学的研究具有很好的发展前景。下面我们通过一些例子来分析相应的情况。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—1500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小吋龄的果蝇蛹经过儿分钟便死亡,蛹龄较长的果蝇蛹经过10分钟后约有50%不能变为成

4、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%.地球表面的地磁场强度为0.3〜0.5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

5、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；鸽了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FsCU微粒叮能与它们的向磁性或导航有关.图1MS-1细菌及其中FjO.颗粒（黑点冶镜照相1.1..3.微弱磁场的生物效应在生物磁学中，

6、一般将一般将远低于地磁场强度的磁场（如V10"奥）称为微弱磁场•例如行星际空间磁场约5X10-5奥，月球表面磁场小于10-5奥，地磁场在反向的过渡时期屮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）.将眼山藻、绿藻和纤毛虫在低于10"奥的恒定微弱磁场屮培养3个星期，发现其生长繁殖加快，但在IO?奥的强磁场中培养，生长繁殖却受到抑制.把小白鼠饲养在IO"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.图2作微弱磁场生物效应用的抵消地磁场的装不同强度的磁场针对不同的生物体的影响是千差万

7、别的，正如前面所提到的高强度磁场能使小白鼠发生畸变，但是它也能杀死小白鼠体内的癌细胞使其存活，而这二者的区别就在于产生现象的条件不同，在不同的强度下，其对某一生物体的影响是可能截然相反的，因此，掌握不同强度对某一生物体甚至多种生物体的具体影响将是医学或生活上的一个重大突破，到吋候也许癌症不再是死亡的代码，病毒病菌也不会如此肆虐猖狂。以上仅仅是对不同强度进行讨论，下面我们再看看生物磁对生物体部分的影响。1.磁场对生物分子的效应实验观测到，生物胰蛋白酶在1500奥均匀恒定磁场屮活性增大,因而在受紫外光辐射时，其光密度成小.在创伤愈合实验屮，施加强度3000

8、〜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