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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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电脑辐射与健康  

2012-04-05 14:24:24|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:箫汲

电子计算机的出现,不仅彻底改变了人类文明的进程、促成了现代科学技术的爆炸式发展。而近半个世纪以来个人电脑和互联网的出现和发展,更是对我们每个个人的生活方式产生了深刻的影响。如今,几乎每个现代人的生活都不可避免地被和电脑联系在一起:老师上课的时候要用电脑做的演示文稿,学生则在电脑上使用多媒体教具进行学习;公司的白领要用电脑做报表、写策划,老总也要依靠电脑收发邮件、安排日程;回到家里,用电脑上网、看电影或者玩游戏也成为很多人日常必不可缺的娱乐活动;而笔者所写出的这一篇文章,也是在电脑上一个字一个字打出来的。电脑与现代人的生活联系越来越紧密,人们每天坐在电脑前的时间也越来越长,这也引起了不少人的忧虑,使用电脑的时间过长,会不会对人的健康造成损害呢?

这其中最令人不安的就是所谓的“电脑辐射”,据说电脑释放的辐射可能会引起包括“电脑性皮炎、计算机皮肤血液病、坏血病、血小板减少、电脑辐射诱发的细胞癌变、生育能力下降”在内的多种身体损害。前不久日本福岛核电站的事故还让人们对“辐射”心有余悸。虽然“电脑辐射”看起来没有福岛的核辐射厉害,但是福岛远在千里之外,而电脑则是我们身边无处不在,每天都要使用的工具。两相对照,似乎近在身边“电脑辐射”更令人关切一些。

当我们谈论“电脑辐射”的时候,我们到底在谈论什么?

对“电脑辐射”的恐惧确实情有可原,却完全没有必要谈“辐射”色变,我们所谈论的“电脑辐射”和福岛核电站的“核辐射”根本就是完全不同的两件事。在福岛事件中,我们谈论的、舆论所关心的辐射,是核辐射。核辐射是放射性元素产生的辐射[1]。放射性元素不断地发生衰变反应,变成另外一种物质并放出辐射,包括三种类型:α射线(氦原子核)、β射线(电子束)和γ射线(高能光子)。虽然这些辐射的能量较高,但是我们的生活环境中,放射性元素无处不在。我们喝的水里有放射性元素氘(2H),我们吃的饭里也有有放射性的14C……这些天然放射性元素产生的辐射与从宇宙中来的辐射一起构成了天然辐射,天然辐射并不会致病,只有在天然辐射的基础上额外接触了更多的核辐射才有可能引起疾病。如果短期内大剂量的接触核辐射,有可能引起急性放射综合征,累及消化、造血、皮肤等全身多个脏器,严重者甚至可能死亡;如果长期、大剂量的接触核辐射(例如不慎将放射性物质摄入体内,使其在人体内长期留存,释放各种辐射)则有可能引起白血病、细胞癌变、生殖-遗传损伤等慢性损伤[2]。

看到这儿,请先别急着把手边的电脑仍出窗外。以上我们所讨论的是核辐射,与“电脑辐射”是完全不同的概念。在生产电脑的过程中,并不需要特别的使用放射性材料,电脑所释放的核辐射只有少量的天然辐射,并不会致病。人们所说的“电脑辐射”往往是另一种称为“电磁辐射”的辐射形式。电磁辐射来源于电磁波,我们的生活中电磁波无处不在,不同波长的电磁波有不同的性质和用途。波长1pm(1pm=10-12m)以下的电磁波就是上文所提到的γ射线,而波长在400-700nm(1nm=10-9m)的电磁波就是可见光。电磁波的波长越短,其能量也就越高。γ射线、X射线和紫外线的波长较短、能量高,可以打破人体内各种生物分子的化学键,引起细胞损伤或基因突变,通常我们将这些能破坏生物体内化学键的电磁辐射与核辐射统称为“电离辐射”;而能量较低者,如可见光、红外线则不足以产生这样的效应,这些电磁辐射的作用主要是热效应,通俗的说即是加热接受这些辐射的物体。大强度的光照射所引起的热效应有可能灼伤人的皮肤,不过电脑所提供的电磁辐射却还远没有达到那么大的强度。

电脑释放的电磁辐射最主要的部分来源于显示器[3]。传统的CRT显示器(即晶体管显示器)会释放少量的紫外线,而目前应用最广的LCD(液晶显示器)则没有这个问题。LCD的辐射源主要来自于液晶屏幕后面的灯管,长时间坐在液晶显示器前面其实和长时间坐在一盏灯前面没有本质上的区别。电脑显示器的电磁辐射所产生的热效应相当微弱,微弱到人体根本感觉不到的程度,如此轻微的加热作用,很难对人体造成什么实质性的损伤。当然长时间盯着显示器会引起视觉疲劳,但这是由于眼睛长时间注视一个固定目标所引起的疲劳,和电磁辐射本身无关。

“电脑辐射”的另一部分来源是电路运行产生的少量长波辐射。处于长波电磁场中的人体会产生感应电流,这些电流如果超过一定的阈值就会引起人的不适,轻者仅有轻微的皮肤刺痛感,严重者甚至可能遭受明显疼痛的电击,甚至是电击伤。然而电脑运行时产生的长波辐射是如此的微弱,根本不可能使人感到任何明显的不适。通常在500kV的交流电线下站立的1.7m高的人所感受到的感应电流有5μA左右[4],而能使人体感知到的感应电流的阈值要达到700-1100μA,两者相差有2个数量级。一般家用电脑所使用的电压只有110-220V,所引起的人体的感应电流也极其微弱,不会对人造成影响。

“电脑辐射”与疾病

说了那么多,“电脑辐射”和各种疾病到底有没有关系呢?可以说,辐射确实可以引起多种疾病,但这些都和“电脑辐射”无缘,长期使用电脑或许可以引起一些疾病,但这肯定与辐射无关。如果将传说中“电脑辐射”可能引起的疾病试逐一分析,就会发现传言的荒谬可笑了。

皮肤系统的影响:高能电离辐射会破坏细胞的结构、破坏染色体结构、引起细胞突变或是死亡,而位于人体表面的皮肤首当其冲,成为最容易受到影响的器官之一。短时间、大剂量的电离辐射会引起放射性皮炎,引起受照射部位的皮肤红肿、起水泡、糜烂甚至溃疡;长时间、大量的电离辐射则会诱发皮肤癌,但以上效应仅仅局限于核辐射和高频电磁辐射(如X射线)。大强度的红外线照射可能引起皮肤的灼伤;而超高强度长波辐射诱发的人体感应电流(>1mA)有可能引起皮肤刺痛。不过这些都与电脑的辐射无关,电脑产生的辐射以可见光为主,不存在破坏细胞化学键的效应,而强度又是那么小,不足以灼伤皮肤或产生强大的感应电流。所谓“电脑性皮炎”完全是子虚乌有,不存在的概念。

血液系统的影响:坏血病的主要表现是全身的毛细血管出血,是一种由于维生素C缺乏引起的疾病,过去曾经在欧洲的水手中非常流行,如今已经非常罕见。维生素C的还原作用在一定程度上可以帮助修复电离辐射造成的损伤,但一般人群日常摄入的维生素C较为充沛,因为“电脑辐射”而罹患坏血病的可能性极微。另一方面,核辐射和高频电磁波可能会诱发白血病,而白血病可能会引起血小板减少。不过引起血小板减少的原因非常之多。除了辐射,感染、自身免疫反应等因素都会影响血小板的生成。而这些因素,无一例外都与电脑所能产生的辐射没有关系。

生殖系统的影响:生殖系统也是易受辐射影响的系统之一,出于分裂时期的生殖细胞对电离辐射相当敏感,相当小的辐射剂量就有可能破坏其染色体结构,影响生育能力,甚至造成新生儿的畸形。值得庆幸的是,电脑的辐射以可见光波段为主,并没有足够的能量可以打破染色体的结构,而且可见光对人体的穿透性也很弱,通常只有几个毫米,一条内裤往往就能把这些辐射都拒之门外。因此没有必要担心“电脑辐射”会影响生育能力,即使是孕妇也不需要严格限制使用电脑的时间,只需要注意防止使用电脑时间过长引起的疲劳即可。

我们的生活中,辐射无处不在,包括放射性元素发出的核辐射,还有电磁波产生的电磁辐射。这些辐射产生的时间比人类存在的历史还要漫长的多。虽然电脑是近几十年才出现的新鲜事物,但电脑所能发射的辐射与这些古老的辐射却并没有什么本质上的区别。与人们日常所承受的天然辐射相比更是微不足道。“电脑辐射”并不是多么可怕的东西,没有必要谈“辐射”色变,更没有必要将“电脑辐射”和多种疾病联系在一起。

事实上,从某种意义上讲,电脑对我们的健康的好处可能已经远远超过了其对健康的危险了。过去,从事临床试验的研究者不得不用纸张记录试验的数据,并且手工计算试验的结果,工作量大、效率差不说,而且还容易出错;而如今电脑强大的计算能力使得临床试验的结果易于储存和分析,而且计算的结果准确性高,还节省了大量的人力、物力,这促进近些年来医学研究领域的繁荣,超大规模的临床研究层出不穷,这有赖于电脑强大计算能力的保障。互联网的出现则使得医生线上管理病人、远程会诊等过去不可思议的事情称为可能;病人也能通过互联网快速的搜寻到疾病的信息,寻找病友,交流病情;在医学院校,电脑模拟的病人可以供医学生模拟体检或是手术操作,从而在不影响病人的情况下学习临床技能。从这些角度来看,电脑的出现是促进、而不是妨害了人们的健康。

扩展阅读

[1]《辐射伤害知多少?》http://songshuhui.net/archives/45615

[2]《电离辐射与健康风险》http://songshuhui.net/archives/51720

[3]《洗脸+仙人掌,防电脑辐射?》http://songshuhui.net/archives/51057

[4]陆家榆 鞠 勇,《±800kV 直流输电线路电磁环境限值研究》

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