聯邦科學家週五公佈了一項耗資 2500 萬美元的動物研究的部分結果，該研究測試了癌症與長期暴露於手機和無線裝置發出的輻射型別之間是否存在關聯。這些研究結果記錄了前所未有數量的齧齒動物，從子宮內開始就長期暴露於電磁輻射，這為迄今為止的證據提供了最強有力的證明，表明這種暴露與至少兩種細胞型別的大鼠大腦和心臟中罕見癌症的形成有關。這些結果已釋出在冷泉港實驗室運營的預印本網站上，預計將重新引發關於這種日常暴露可能如何影響人類健康的爭議。
國家毒理學專案 (NTP) 的研究人員領導了這項研究，該專案是國家衛生研究院下屬的一個聯邦跨部門小組。他們讓齧齒動物長期暴露在精心校準的射頻 (RF) 輻射水平下，這些輻射水平旨在大致模擬人類大量使用手機或接觸時在日常生活中可能理論上遇到的情況。這些動物被放置在專門建造的房間裡，在兩年的生命週期中，每天大約九個小時，它們全身都會受到不同數量和型別的輻射。“到目前為止，這是迄今為止最認真完成的手機生物測定，即生物評估。這是一項經典的研究，旨在瞭解人類癌症，”曾幫助啟動這項研究並有時仍以顧問科學家的身份為聯邦政府工作的 NTP 退休負責人克里斯托弗·波蒂埃說。“在這之後，必須進行大量工作來評估它是否會在人類中引起問題，但你可以在大鼠身上做到這一點的這個事實將是一個大問題。它實際上讓我很擔心，而且我是這方面的專家。”
超過 90% 的美國成年人使用手機。然而，人們對它們的安全性知之甚少，因為當前的暴露指南主要基於對熱效應造成的急性損傷的瞭解，而不是長期的、低水平的暴露。國際癌症研究機構在 2011 年將射頻輻射列為可能的人類致癌物。但 NTP 在其網站上表示，來自人體研究的資料“不一致”。此類研究也受到人體測試的現實情況的阻礙，例如回憶偏差——這意味著癌症患者必須嘗試回憶他們多年前的手機使用情況，以及他們是如何拿著手機的。這些資料空白促使 NTP 在 2009 年開始規劃這些新的動物研究。
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研究人員發現，隨著新研究中的數千只大鼠暴露於更高強度的射頻輻射，它們中越來越多的大鼠患上了無法輕易解釋的罕見形式的腦癌和心臟癌，這表現出直接的劑量-反應關係。總的來說，這些罕見腫瘤的發生率仍然相對較低，這通常是罕見腫瘤的預期情況，但發生率隨著輻射暴露水平的增加而增加。一些大鼠患上了神經膠質瘤（腦部神經膠質細胞的腫瘤）或心臟的神經鞘瘤。更令人擔憂的是：在之前對人類和手機暴露的流行病學研究中，這兩種型別的腫瘤也已作為關聯出現。
相比之下，沒有接觸輻射的對照組大鼠都沒有患上這種腫瘤。但複雜的是，研究結果在性別上是混合的：雄性大鼠比雌性大鼠發現的此類病變更多。研究作者寫道，雄性大鼠的腫瘤“被認為很可能是全身暴露”於這種輻射的結果。資料表明，射頻暴露與心臟病變之間的關係最強，而不是大腦：在所有暴露組的雄性大鼠中都觀察到了心臟神經鞘瘤，作者指出。但是，“無論調製如何，在雌性大鼠的大腦或心臟中都沒有觀察到生物學上的顯著影響。” 基於這些發現，波蒂埃表示，這不僅僅是關聯發現，而且輻射暴露與癌症之間的關係是明確的。“我稱之為因果研究，絕對是。他們控制了研究中的一切。它[癌症]是因為暴露。”
早期的研究從未發現這種型別的輻射與動物體內這些癌症的形成有關。但 NTP 的科學家、曾幫助設計這項研究的羅恩·梅爾尼克表示，那些研究都沒有跟蹤如此多的動物，時間如此之長，也沒有相同的更大強度暴露。
發表在網站 bioRXiv 上的新結果涉及對多個 90 只大鼠組的實驗。這項研究旨在讓科學家更好地瞭解與齧齒動物癌症相關的暴露程度。在這項研究中，大鼠暴露於 900 兆赫的射頻。每個性別和物種都有三個測試組，以不同的輻射強度（每公斤 1.5、3 和 6 瓦，或 W/kg）進行測試，還有一個對照組。（最低強度水平大致接近美國手機公司允許的水平，即1.6 W/kg。）“每個組只有 90 只動物，所以因為存在趨勢——而這正是你進行多劑量測定的目的，你可以向下外推並根據這些趨勢計算人類的風險——所以這些資訊很有用。在高劑量下引起癌症的原因可能也會在較低劑量下引起癌症，但程度會較低，”波蒂埃說。
所有測試組的齧齒動物在一天中大約分散了九個小時的時間裡，長期暴露於射頻。（NTP 副主任約翰·布徹說，它們的整個身體都暴露在輻射中，因為人們接觸到的這種輻射不僅僅是在頭部，尤其是在攜帶它們或將它們放在胸罩中時。）在研究期間，大鼠可以在籠子裡四處奔跑，並像往常一樣進食和睡覺。實驗還包括了當今手機發出的兩種調製型別：分碼多重進接和全球移動通訊系統。（調製是資訊傳輸的方式，因此儘管兩種型別的總輻射水平大致相同，但在輻射從天線發射的方式上存在差異——要麼是相對較短時間的高暴露，要麼是較長時間的低暴露。）總的來說，暴露於 CDMA 與 GSM 調製的動物中發生的腫瘤數量沒有統計學上的顯著差異。使用兩種調製和腫瘤型別，還存在統計學上顯著的上升趨勢——這意味著發生率隨著輻射暴露的增加而增加。然而，深入研究資料，在暴露於 GSM 調製射頻輻射的雄性大鼠中，所有暴露水平下的大腦腫瘤數量與對照組雄性大鼠（那些根本沒有暴露的）沒有統計學上的差異。“這裡的趨勢很重要。問題是，“是否應該擔心？’ 答案顯然是‘是’。但這提出了許多無法完全回答的問題，”奧爾巴尼大學紐約州立大學公共衛生臨床醫生兼健康與環境研究所所長戴維·卡彭特說。
這些發現並非決定性的，並且還有其他令科學家無法解釋的令人困惑的發現——包括暴露於輻射的雄性大鼠似乎比對照組的壽命更長。“總的來說，我們認為腫瘤可能與暴露有關，”布徹說，但諸如此類無法回答的問題“一直是這裡激烈討論的主題”。
在一家名為微波新聞的線上出版物本週早些時候報道了這些部分發現後，NTP 於週五釋出了這些部分發現。該專案仍將釋出關於大鼠工作的其他結果以及關於在小鼠中進行的類似測試的其他發現。美國國立衛生研究院在一份宣告中告訴大眾科學，“對小鼠和大鼠的這項研究正在接受其他專家的審查。重要的是要注意，之前在早期大規模人群研究中收集的人類觀察資料發現，手機使用增加患癌症風險的證據有限。”儘管如此，NTP 顯然預計這些發現會產生一些嚴重的影響：在週五釋出之前，NTP 在其網站上表示，該研究（以及導致這些實驗的先前工作）將“提供關於暴露於射頻輻射安全性的關鍵資訊，並加強確定人類潛在健康影響的科學基礎。”
為了回應媒體的詢問，手機行業組織 CTIA-無線協會週五發表宣告稱，它和無線行業仍在審查該研究的發現。“包括美國食品和藥物管理局、世界衛生組織和美國癌症協會在內的眾多國際和美國組織已經確定，現有的大量同行評審和已發表的研究表明，手機中使用的射頻訊號沒有確定的健康影響，”CTIA 在宣告中說。
聯邦通訊委員會 (FCC) 曾聽取了美國國立衛生研究院官員的簡報，在一份宣告中告訴大眾科學，“我們知道國家毒理學專案正在研究這個重要問題。科學證據始終為 FCC 在此問題上的規則提供依據。我們將繼續遵循聯邦健康和安全專家的所有建議，包括 FCC 是否應修改其當前的政策和射頻暴露限制。”
這項動物研究主要旨在回答關於人類在使用手機時可能遇到的癌症風險的問題，而不是來自工作場所無線裝置或居住或工作在手機訊號塔附近的較小暴露水平。但波蒂埃說，它可能對這些較小的水平也有影響。
這些發現震驚了一些密切跟蹤這項研究的科學家。“我很驚訝，因為我曾認為繼續在該領域進行動物研究是在浪費錢。之前有那麼多研究都相當一致地沒有顯示癌症升高。事後看來，原因是沒有人維持足夠數量的動物足夠長的時間來獲得這樣的結果，”卡彭特說。
在這種型別的實驗中，讓齧齒動物暴露於輻射是一件棘手的事情。首先，科學家需要能夠準確計算出大鼠相對於人類應該暴露多少。過多的暴露對於人類使用來說不是一個好的替代品。在經過精確計算的低水平暴露率的情況下，科學家仍然需要確保他們不會使動物過熱以至於殺死它們或引起其他健康問題。（隨後將釋出關於動物體溫的工作。）
科學家能夠讓動物暴露於非電離輻射（如手機發出的輻射）之下，而這些動物後來發展出腫瘤，但這種暴露並沒有顯著提高動物的體溫，布歇爾表示，這一點“很重要”，需要對外發布。
卡彭特表示，個人可以採取一些安全措施。使用擴音功能，將手機放在桌子上而不是放在身上，並儘可能使用有線耳機，這些都有助於限制射頻輻射暴露。“我們當然不會回到無線時代之前，”他說。“但是有很多方法可以減少暴露，特別是在敏感人群中。”
編者注（5/27/16，下午2:10）：此報道已更新，以反映美國國家毒理學專案新聞釋出會期間提供的資訊和行業團體的宣告。