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从政府和行业对5G技术的热情接受来看，我们正处于技术革命的边缘。最初推出5G是为帮助无线网络应对不断增加的数据流量，而今（在5G技术的拥护者看来）5G将引领颠覆性的创新，如远程手术，无人驾驶车辆的控制等。

5G终将取代现今的3G和4G移动网络并使数据传输速率提高100倍甚至更多，这将大大减少延时（移动数据基站接收到信号及其发出信号被接收之间的时差）并允许移动网络管理比目前更多的无线连接设备。

然而，5G在许多地方引起了极大的争议，公民团体和一些科学家对5G基站传输的射频能量可能对健康产生的影响表示担忧。公众的反对集中于5G网络的两个特征：

首先，5G系统在多个频段下运行，包括略低于(并最终扩展到)30 到 300 GHz的RF频谱毫米波部分的一个频段。虽然毫米波迄今尚未用于移动网络通信，但它们已被用于许多其他应用，包括机场安全扫描仪，汽车的防撞雷达，以及连接当今的移动网络基站。

公众讨论似乎总是把5G与毫米波通信混为一谈。实际上，许多5G网络将在接近当前移动网络所使用的频率下运行，并在必要时刻使用毫米波来处理高数据流量。

其次，5G系统需依赖大量靠近用户的基站，通常安装于公共街道的电线杆上。这些小型基站将采用“智能”天线，可传输多个波束（目前的设计可达到64个，最终可实现更多），可以独立地传送给用户。运行的功率比目前所采用的“宏”蜂窝系统更低，后者常安装在城市建筑的顶部。

从长远来看，这些将由安装在建筑物内的微微蜂窝补充，以更低的功率运行。无论卫生机构理解的实际健康风险如何，发送射频信号源数量急剧增加的前景无疑令许多公民感到不安。

美国联邦通信委员会(FCC)将5G的引进设为优先事项，同时撤销一些规定以减少对地方社区建设5G小基站的控制（尽管这个问题还在诉讼中，可能会有所改变）。因此，地方社区面临着新基础设施的引进，这些基础设施对公众来说是全新并且不熟悉的技术。而工程师们则倾向将5G视为当前(3G、4G)移动网络技术的延伸。

暴露于无线电频率信号可能造成危害，这是许多公民长期关注的问题。这使得许多公民反对无线基站、广播设施、手机和其他普通技术。来自澳大利亚伍伦贡大学的Peter Wiedemann在2017年展开调查，共调查了6个欧洲城市的2450位居民。其中有40%的居民表示有一些担忧，而有12%的居民表示他们持续地担忧，也就是总是思考和谈论暴露在电磁场的问题。

他们的担忧主要集中在“被迫”暴露在来自周围环境的射频信号，包括蜂窝基站。在一个互联网网站回音室的支持下，激进组织表达了对安装在学校、无线电表、蜂窝基站的WI-FI以及其他将射频能量传输到环境中的基础设施的抗议。

而公众暴露在未来5G网络射频场的程度还未详细调查过(现在运行的5G网络不多，而且5G技术还在不断发展)。但它们和现存的移动网络并不会有太多的不同,因为技术的基本规则是相同的:提供一个足够强的信号,让个体用户能够交互，但又不会干扰相邻用户。

即使到现在，移动网络也在向“密集化”发展(增加许多小单元)，以管理日益增长的数据流量。事实上，5G通过允许数据的快速传输和控制传向个人用户的波速,或许能降低在环境中的整体射频信号水平,但这最终也会被快速增长的网络数据流量，以及最后被如潮水般的无线设备所抵消。

然而，2019年的RF信号环境水平的评估显示，尽管无线通信的使用迅速增加了，但总体水平自2012年以来却并没有增加，部分原因是“这些技术的效率提高了，所有发射器的功率控制也得到了改善”。

从1960年代开始，许多研究检验了射频暴露对生物和健康可能的影响,现在已有几千篇该领域的论文(见图1)。最初，这些研究是出于对那些在工作中暴露于由工业加热及其他设备产生的高水平射频能量的工人职业健康问题的担忧而开展的。最近研究人员进行了许多研究来检测暴露于通信系统运行的环境中的潜在健康风险。最近掀起了一股使用毫米波的研究热潮，尽管没有达到5G系统使用的精确频率(而且在很大程度上仍未确定)。

毫米波不像RF等低频能量会穿透人体组织，它会在距皮肤表面0.5毫米内被吸收，而它最明显的潜在危险是造成皮肤或眼角膜的热损伤，这已被许多研究证实，包括许多由美国空军在20世纪90年代中期开始赞助的研究(本作者参与了其中一些研究)，同时日本金泽医科大学的研究团队也展开了毫米波的视觉影响研究。其中一项是对老鼠进行诱发癌症作用的长期研究，包括周期性地暴露在强烈的毫米波脉冲中，但并未发现暴露的影响。然而，这项研究与通信信号并没有明确的相关性。

除了少量与安全性直接相关的研究外，文献中还包含了大量寻找毫米波生物效应的研究，这些研究追求的是那些和健康风险不直接相关的生物效应。这些研究大多报告了暴露的某种生物效应。然而，它们在方法、端点、暴露特征和质量方面差异很大。这些研究很多是探索性的，缺乏基本的预防措施来确保结果的可靠性。

大多数国家都已经采用了和FCC限值相近的射频接触限值。FCC和相近的射频接触限值是为了避免生物组织因过度加热而造成射频能量危害。一些国家(如意大利、比利时和印度)和城市(如巴黎)已经采取了更低的射频接触限值(大致可概括为“安全总比遗憾好”)。

从某种程度上说，这是和忧虑公民之间的政治和解，也是对未来可能出现的低程度或“非热”危险的防范。俄罗斯继承了前苏联的传统，和一些前华沙条约组织(Warsaw Pact)盟友设立了低得多的辐射限制。

这种困惑已存在多年，但卫生机构的评估几乎没有变化。瑞典辐射安全管理局在2018年的报告中总结道:“尽管缺乏既定的机制说明暴露于弱无线电波对健康的影响，但是我们需要更多地研究用于5G的新频域。”2019年8月,美国联邦通信委员会主席 Ajit Pai宣布,委员会提出了维持现有的射频接触安全标准(1996年通过),并引用了美国食品和药物管理局中心和放射卫生中心主任的声明, “到目前为止，现有的科学证据并不能证实暴露在当前限度或低于当前限度的辐射会对人体健康有不利影响。”

与卫生机构谨慎而普遍令人放心的评估相反，一些科学家对5G可能的危险发出了强烈警告。华盛顿州立大学(Washington State University)生物化学退休教授Martin Pall是在这个问题上最引人注目的科学家。在众多的公开演讲和他关于5G的在线书籍中，Pall做出了许多耸人听闻的声明——例如，5G将导致人类繁殖“瞬间”崩溃甚至“几乎为零”。

其他科学家团队，尤其是欧洲的科学家们已经要求暂停推出5G。截至2019年8月，有245名科学家签署了一份诉求，建议“暂停推出第五代5G通信，直到5G对人类健康和环境的潜在危害得到充分检验。”在回应这一诉求时，欧盟委员会(European Union)内阁部长Vytenis Andriukaitis重申了2017年底专家报告的可靠建议，并表示“停止发放5G产品的要求似乎过于苛刻。我们首先需要看看这项新技术将如何应用，以及科学的证据将如何更新。”他表示，委员会成员将随时跟进未来的发展情况。

“充分调查”5G(或任何其他技术)的潜在危险是一个没有明确停止节点的开放式项目。在移动网络通信系统中，暴露参数(频率、调制、强度)可能是无限的。(相比之下，决定组织温度升高的吸收功率更容易量化。)此外，“5G”是指移动网络的一套操作规范，而不是指任何特定的暴露源或暴露频率。事实上，许多初期推出的5G网络，在功率水平上传输的频率与目前的移动网络类似。

除Martin Pall和少数科学家外，卫生机构还不能得出在普通环境水平下暴露于射频场会带来任何健康风险的结论。在这种情况下，Andriukaitis的回答似乎是更合理的:看看科学是如何发展的。一旦有了更改暴露限度的合理理由，政府和通信行业会进行调整的。

由于关于毫米波生物效应的文献很零散，而这部分频段的预期使用量会增加，因此，我们需要对毫米波对健康和安全可能产生的影响进行更多的研究。然而，过去已经有太多的钓鱼式探索了。未来，我们迫切需要进行高质量的研究，并继续关注卫生机构的科学文献。

因为一个人接触射频能量最高的时候是他或她在使用手机。而一个对此担忧的人只能尽量避免使用手机。

作者：Kenneth R. Foster，宾夕法尼亚大学生物工程荣誉教授，多年来从事射频能量与健康和安全研究。

翻译：林华英

审校：黄静

引进来源：科学美国人

引进链接：https://blogs.scientificamerican.com/observations/5g-is-coming-how-worried-should-we-be-about-the-health-risks/?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg

本文来自：环球科学

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