第2章生物組織的電磁特性
　　生物系統(tǒng)是指有生命活性的系統(tǒng)，即從單個細胞、生物分子，到生物組織和器官，以及由各種組織和器官構(gòu)成的機體，乃至生物群體。由于電磁場的基本特性是可以對機體內(nèi)的電荷產(chǎn)生力的作用，進而產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換，因此在研究電磁場和生物系統(tǒng)相互作用時，必須了解生物系統(tǒng)本身的電磁特性。
　　對于生命起源和生命活動本質(zhì)，人們至今仍不是很清楚。在生命活動中，生物活體自身電磁場和電磁波的形成、運動規(guī)律及所起的作用，至今也尚無定論。但生物活體自身具有的電磁特性和電磁現(xiàn)象，是可以用現(xiàn)有的物理學和生物學知識加以分析并通過實驗方法進行測量的。構(gòu)成任何生物活體的空間結(jié)構(gòu)是處于不同狀態(tài)的物質(zhì)，即由含帶電粒子的原子和分子組成。在生命活動和生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，起決定作用的力表現(xiàn)形式也是各種各樣的電磁力。從微觀上看，各種生物組織的分子內(nèi)部存在很強的電場，且在分子尺度范圍內(nèi)改變位置時，場強的變化非常劇烈。雖然這種微觀場決定著物質(zhì)的物理化學特性，但這種場用現(xiàn)有的電生理技術(shù)是無法測量的�？蓽y量的僅是在一定體積（含有10個分子或更多分子的體積）內(nèi)微觀場的空間平均值。因此，生物組織的宏觀電磁特性，可用宏觀參數(shù)磁導(dǎo)率u，介電常數(shù)和電導(dǎo)率來表示。研究表明，除少數(shù)鳥類的組織以外，所有生物組織都是非磁性的，即相對磁導(dǎo)率u=1，故通常只考慮其電特性。由于各種生物組織的電特性各不相同，因此，即使把生物體視為一個無活性的靜止系統(tǒng)，電特性也是非均勻的，某些生物組織可能是各向異性的（例如肌肉的電導(dǎo)率與電流流經(jīng)肌纖維的方向有關(guān)）。生物系統(tǒng)中也存在類似二極管、三極管的非線性特性，涉及到非線性動力學問題�；�于上述特征，研究生物系統(tǒng)與外加電磁場之間相互作用時，必須考慮這些物理問題。