一种模拟地磁爆发的生物实验平台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种模拟地磁爆发的生物实验平台，适用于生物电磁辐射研宄 及空间天气-地磁活动-人体健康事件实验领域，特别适用于模拟空间天气事件中地磁爆 发的环境状态，进而研宄其对生命体的影响。
【背景技术】
[0002] 各种天然物理场自地球诞生之日起就存在，生命自诞生后即生活在各种物理场 (引力、电、磁等）的作用范围内，生物圈中的物理环境变化起着人类健康潜在的重要影响。
[0003] 人体磁场是在地球磁场这一个大背景下产生、维持的。这2个磁场之间必定存在 着相互作用。地球上的生命诞生在遥远的古生代，当时地球上存在着非常强大的地磁气能 量，该能量以大约IOHz的超低频电磁波形式存在，由于这个电磁波的能量把原始的有机分 子集中起来才导致了生命的诞生：蛋白质就是一个典型。因此，这些由此产生的化学物质构 造体都与大约IOHz的超低频波产生共振，在这个基础上进化产生的生命也都显示出了对 这个超低频波的反应。
[0004] 地球和电离层可以构成一个谐振腔体，腔体中存在一个特殊的谐振频率，这一频 率主要由地球的尺寸决定，并由全球的闪电放电激发这个"生命的源动力"的超低频电磁波 作为地磁场中固有的波段一直延续保存至今，1952年舒曼（Schumann)发现了该现象的存 在，称为"舒曼共振（Schumann Resonance) "其一共有A、B、C、D、E五个波峰，其中基频在 7. 8Hz左右，其余的波峰分别在：14、20、26、33Hz (图3)。
[0005] 之后，日本京都大学的荻野博士发现，"舒曼共振"的这5个高峰形式恰好进和人脑 的脑波频率相重合。脑波根据频率可分为：δ波、Θ波、α波、β 1波以及β 2波。这两个 共振的奇妙吻合证明了一一地球固有的波动和生命的波动存在一致性！但同时这一发现 从另一方面说明：如果生命体所处的环境发生了与地磁场电磁波发生了异常，将潜在地给 生命体带来不良的影响。
[0006] 剧烈太阳爆发和CME (Coronal Mass Ejections，日冕物质抛射)是空间灾害天气 的驱动源，也是直接影响近地空间环境变化最重要的因素。而地空关系-太阳活动-空间 天气变化是诱发地球物理环境尤其是地磁场-电离层变化的主要因素。
[0007] 从上世纪60年代开始国外科学界开始注意到太阳活动诱发的空间天气事件对人 类的健康可能有潜在影响，其代表有Friedman等人于1963年、1965年以及B. J. Lipa等 人于1976年在《Nature》上多篇文章，通过比对在空间天气事件中典型的地磁爆发事件当 日、随后几日内心脑梗、精神类疾病医院日收治人数相对于地磁宁静期的变化情况，就发现 了在地磁活动期间上述疾病的日平均收治率较之于地磁宁静期有明显上升。
[0008] 从那时候开始国外对空间天气变化导致的心血管事件的已经开展了多年的研宄： 现在集中发现受到影响的人体健康指标主要体现在心血管事件方面。
[0009] E. Stoupel · J.等人于1995-1997年研宄了太阳质子数流量、2800MHz波段流量 与心梗、脑卒中之间的关系，得出2800MHz太阳射电流量变化与心血管疾病的正相关性最高 (0.56，P〈0. 001) ;S. Dimitrova等人与2009年通过监测86名健康志愿者在地磁活动当 天及前后三天内的血压变化，得出结论：极强地磁活动前一天人体舒张压和收缩压都有明 显的改变，为心血管疾病带来了隐患；2010年Ch. Katsavriasp等人发现：ST及NST段抬 高的急性冠状动脉综合症的月发病率均与CME和耀斑（flare)有很强的正相关性最高可达 (0· 84, ρ〈0· 001)。
[0010] 另外一些研宄也证实，当太阳活动致地磁明显变化时，人体正常生物节律即受到 影响，机体将产生应激反应以适应新的环境。同时，心血管的相关指标将会发生变化，如血 压升高，心率增快，心律失常、心衰的发病率增加等，该假设已被国外动物实验所证实。
[0011] 国内也有少量相关科学研宄成果，1995年曾治权等人通过比对太阳活动多种指标 参数，包括2800MHz太阳活动流量，太阳耀斑数，太阳黑子相对数与冠心病、脑卒中之间关 系，其中2800MHz太阳射电流量变化与两种疾病发病率的正相关性最高(相关度达到0. 618 和 0· 591)。
[0012] Juraj Gmitrov等人与2007年对兔子进行了动、静两种电磁场的照射实验，其中 动态的交变磁场实验完全模仿了地磁暴环境，他们的实验结果证实在地磁暴环境下，实验 兔的微循环和动脉压力反射敏感性均发生降低的现象，这是心血管事件发生的主要的前兆 表现。为此有人推测：地磁场的变化带动生物体内在磁场的变化，影响了动物体内亲疏水基 团的相互作用，改变金属离子的电离程度，使游离OH-和H202的比例变化，使神经内分泌体 系受影响，血压心率改变，血液的粘性和凝固性受到影响，导致心血管疾病在内的一系列疾 病的发生、发展。从目前的数据分析来看太阳活动-地磁活动-人体健康之间的关系如图 2所示；
[0013] 太阳剧烈活动和日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME)现象是导致地磁变 化直接因素，研宄这种因素与人体健康的关系，尤其是研宄其对心血管疾病发病的影响：临 床特征和转归，为健康预报和诊断治疗提供依据，已经成为全球共同关心的一个重大课题， 对国民经济发展、国家安全和人类生活具有重要的实用意义。
[0014] 为此有两个重要问题摆在我们的面前：1、地磁变化时人体内的水平如何变化，是 否可以通过模拟在地磁场异常来观测相应动物体内指标的变化？ 2、如何采取有效的预警 手段来预防这种事件的发生？
[0015] 目前国际上主要采用的办法是：宇宙线流量的福布希下降观测预警。宇宙线的福 布希下降（cosmic ray Forbush Decrease，简称FD)现象空间天气事件中的一种典型事件， 它是由于太阳活动中巨型耀斑将日冕物质抛射到近日地空间中，对宇宙线产生了遮挡而观 测到的宇宙线流量下降，通过监测宇宙线的变化可以获知日地空间中等离子体密度变化， 进而推测地磁活动发生时间。
[0016] 为此Dorman，L. I等人通过观察FD现象和心血管事件之间的变化关系获得了地 磁场