国防科大退休教授称5G的载频是毫米波段,对眼睛的伤害很大,时间过长可能导致失明?来看求证。
记者/赵天宇 编辑/刘昭
新媒体编辑/陈炫之
采访专家:
李耀宇(中国人民解放军陆军总医院主任医生)
黄宛宁(中国科学院光电研究院高级工程师)
白文乐(北方工业大学信息工程学院副教授)
郝建军(北京邮电大学电信工程学院副教授)
流言
国防科大微波教研室退休教授姚德淼建议大家不要去使用5G手机。5G的载频是毫米波段,毫米波对眼睛的伤害是很大的,可导致黄斑变形,时间过长还可能导致失明。
真相
我国5G通信运用到的频段在3Ghz~6Ghz之间,属于厘米波段,并非毫米波。手机电磁波产生热能的问题,业界早有评判标准,200mw功率的手机并不会伤害眼睛。眼部黄斑病其实是一种老年人很常见的疾病,但并不是 "黄斑变形",这种疾病的准确叫法是"黄斑变性"。
11月伊始,当5G商用呼之欲出之时,一则有关5G手机的帖子开始在网上"流传"。网帖当中,一位自称国防科技大学退休教授的姚姓男子表示,自己在实验当中,因为观察到毫米波而导致出现严重眼部疾病,并呼吁国家重视5G手机民用带来的危害。

▲网传消息 (图片来源:微信群截图)
5G手机真的会影响视力吗?毫米波是"天使"还是"魔鬼"?与以往有关5G的传闻一样,这则消息迅速引起了网友的热议。对此,北京科技报|科学加客户端记者采访了通信、光学以及医学领域的多位业内人士,他们指出,功率和频率都是电磁波需要关注的重点,实验室数据并不代表日常生活中真实情况,5G手机伤害眼睛的结论,完全没有科学依据。
微波教研室"查无此室"
在这封帖子当中,自称国防科技大学微波教研室退休教授姚德淼表示"自己因为观察8mm波导内的调匹配元件,用右眼对着波导管观察仅几分钟,(功率200mw)眼底黄斑就被烧坏了,去医院检查发现是黄斑变形。几十年了,两个眼睛看东西,大小不一"。
姚德淼强调"后来我给学生们讲课时每届都告诉他们注意mm波(毫米波)对眼睛的伤害""5G是好东西,但对手机应用要谨慎,因为离眼睛太近了",并表达了"目前4G手机足够"等观点,呼吁国家要谨慎对待5G手机。
然而,记者在国防科技大学网站上,并未发现所谓"微波教研室"的研究机构或教学单位。据学校官网资料显示,目前国防科技大学开展和微波科研教学相关工作的教学单位为光电科学与工程学院,2004年6月正式组建,下设教学科研办公室、政治工作办公室、光电信息系、激光陀螺研究所、高能激光技术研究所、高功率微波技术研究所和学员大队等单位。

▲国防科技大学光电科学与工程学院官网截图
记者尝试联系了国防科技大学光电科学与工程学院,由于是部队学校,学校官网上并无学院的直接联系方式;在尝试拨打学校官网上的招生电话以后,提示需要拨打分机号,而总机台处于无人接听的状态。
至于姚德淼本人,在知网等平台上,搜索"姚德淼"以后,的确能找到他以国防科大为单位署名的一些论文,但时间大多在上世纪90年代。
而就在事件"发酵"后的几天,网络上又出现了一篇名为"对我国目前5g手机载频的更正与说明"的文章,其中提到"手机发射信号时功率极其微弱,不能与受害的200mw相提并论",署名为姚德淼。

▲11月4日早晨,新浪微博@妖小乖没关系发布更正贴,对"5G伤害眼睛"一事做出回应

记者尝试与发表此"更正帖"的"新浪微博@妖小乖没关系"联系,私信发帖者证实,对方回应称自己是姚德淼的女儿,其他再无回复。
真相究竟如何?
我国5G频段实为厘米波
5G是第5代移动通信技术的简称,与4G、3G、2G的区别,最简单来说,就是数据传输能力和速度的不同。4G通信的频段大致在1.8GHz~2.6GHz之间,而5G通信即便是中低频,频段也在3Ghz~6Ghz之间,例如国内5G中国电信和中国联通获得3.5GHz频段试验频率使用许可,中国移动获得的则是2.6GHz和4.9GHz频段试验频率使用许可。

▲不同光波在现实生活当中的应用
从表格中可以看出,毫米波指的是波长在1到10毫米之间的电磁波,对应的是30GHz至300GHz之间的无线电频谱。而我国三大运营商5G通信运用到的是中低频,频段在3Ghz~6Ghz之间,属于厘米波段,而并非姚德淼网帖当中的毫米波。
应用毫米波是5G技术的一大突破,按照波速=波长×频率(v=fλ)的公式,在频率恒定的情况下,波长越短,电磁波传播的速度就越快,与3G、4G相同,5G的传输介质依然是电磁波,要获得更快的传输速率,就需要增加频谱宽带,毫米波技术有了大展身手的地方。例如美国早在2015年就规划了28 GHz、37 GHz、39 Ghz 和 64-71 Ghz这4个5G频段。

▲由于采用了微基站技术,5G发射功率比4G还低,从功率方面是十分安全的
此外,手机发射的功率也并非姚德淼所言的"极其微弱",而恰恰是200mw的量级。中国科学院光电研究院高级工程师黄宛宁表示,频率决定了电磁波的类型,例如短波、长波、毫米波等,但产生的热效应是否对人体有害,是由功率决定的。微波炉功率有1000w左右,产生的能量可以把生肉烤熟;100mw、200mw的的功率,通常应用在无线路由器、4G手机当中。
"5G的理念是放弃宏基站,使用无处不在的微基站,发射功率比4G还小,从功率方面来说无疑是更加安全的。"黄宛宁说。
手机SAR值需达标
在更正贴当中,姚德淼虽然承认了自己对于毫米波、厘米波的认知错误,但却抛出了一个全新的问题:"不可否认,长时间照射会对眼睛产生影响,以后发展到高载频手机时,需要对这种影响进行评估。"
那么,长时间使用功率为200mw左右的手机,真的会对眼睛产生伤害吗?其答案也是否定的。
北京邮电大学电信工程学院副教授郝建军告诉记者,关于手机电磁波产生热能的问题,业界早有评判标准,通常用SAR值(Specific Absorption Rate)来表示,即电磁波能量吸收比。以6分钟计时,规定每公斤脑组织吸收的电磁辐射量不能超过一定标准,这个辐射量也包括电磁波的热效应。美国的标准是1.6W/Kg,而欧洲则是2.0W/kg。SAR值越大,表示对人体影响越大,目前我国使用的是欧洲2.0W/kg的标准。
北方工业大学通信工程学院副教授白文乐告诉记者,在我国,SAR值超过2.0W/kg的手机,是不允许入市销售的。这就需要同批次手机在出厂前进行严格的SAR值测试,SAR测量系统位于屏蔽室当中,由人体模型、测量仪器、探针对及机械臂组成,最后通过公式计算出SAR值。

那么手机的SAR到底有多大呢?以苹果手机为例,记者在官网查询以后显示,iPhone 11 型号A2223的产品,电磁辐射比吸收率 (SAR) 最大值仅为 0.290 W/kg,而iPhone 11 Pro Max的SAR最大值更是仅为 0.260 W/kg,远远低于2.0W/kg的国家标准。
从主观层面来看,手机工程师在设计手机时,也可以通过人为的设计因素来降低SAR值。例如在设计初期优化天线的位置,减小面向人头部的峰值;在设计过程中采用SAR值较低的天线,在设计后期通过降低发射功率来降低SAR值等等,都是行之有效的方法。
临床案例几乎不存在
网帖中,姚德淼表示自己因为光照射原因得了"黄斑变形"病,导致几十年双眼看东西大小不一。但在现实生活当中,眼部黄斑病其实是一种老年人很常见的疾病。中国人民解放军陆军总医院主任医生李耀宇告诉记者,理论上来看,红外光直射眼睛的确会导致眼部受损,出现黄斑病等病症,但在临床上,这种情况却是及其少见的。

▲黄斑病是老年人常见的一种眼部疾病,但因为外伤而导致损伤的案例,在临床上几乎没有
黄斑变性通常是高龄退化的自然结果,随着年龄增加,视网膜组织退化、变薄,引起黄板功能下降。"在实验室环境下,由于眼睛直接观察导致黄斑病是有可能存在的。但在现实临床中,这样的病例却几乎不存在。"李耀宇坦言,只有登山者爬雪山不戴护目镜、或者是直接拿肉眼在显微镜中看日食的情况下,才会出现黄斑损伤的案例。
李耀宇认为,任何量化值要考虑时间和强度两方面的因素。一百二十度的沸水,接触一秒两秒很难烫伤;但七八十度的热水,连续泡十分钟也还是会烫伤。姚德淼所谓的实验当中,不确定的因素很多。
此外,李耀宇提醒说,网贴中姚德淼表示自己得的是"黄斑变形"病,但实际上并没有什么"黄斑变形",这种疾病的准确叫法是"黄斑变性"。
白文乐则对网传姚德淼实验的操作规范性产生了质疑。百文乐表示,高校实验室有着明确的操作规范,尤其是涉及到辐射等人身安全操作。通常情况下,眼部和脸部是实验室中最容易被事故伤害的部位,所有实验室操作人员必须佩戴防护眼镜,就算来访参观的人,也必须佩戴安全眼镜。
由于光学实验当中的光线大多是不可见光,不确定因素较多,实际教学当中,一般不会让学生直接用肉眼去观察,更多的还是用机器进行测量。"不清楚这位'姚教授'出于什么目的观察毫米波,也不清楚他为什么没有做任何防护措施,这些都不是规范的实验操作流程,是不提倡的。" 白文乐谈道。

出品:科普中央厨房
监制:北京科技报 | 科学加客户端
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