本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
從政府和行業對 5G 技術的積極接受來看，我們正處於一場技術革命的邊緣。5G 最初是為了幫助無線網路應對其網路上不斷增長的資料流量而引入的，它（其支持者聲稱）將導致諸如遠端手術、無人駕駛車輛控制等具有變革意義的創新。
5G 最終將取代當今的 3G 和 4G 蜂窩電話網路，它承諾將資料傳輸速率提高 100 倍或更多，大大減少延遲（蜂窩基站接收訊號與其響應之間的時間），並允許蜂窩網路管理比目前可能多得多的無線連線裝置。
然而，在許多地方，5G 已變得極具爭議，公民團體和少數科學家對 5G 基站發射的射頻 (RF) 能量可能對健康造成的影響表示擔憂。公眾的反對似乎集中在 5G 網路的兩個特點上
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來關於塑造我們當今世界的發現和想法的重大報道。
首先，5G 系統將在多個頻段中執行，其中包括一個略低於（並將最終擴充套件到）射頻頻譜的毫米波部分（30 至 300 GHz）。雖然毫米波以前從未用於蜂窩通訊，但它已用於許多其他應用，包括機場安檢掃描器、汽車防撞雷達以及連線當今的蜂窩基站。
公眾討論似乎將 5G 與毫米波通訊混淆了。事實上，許多 5G 網路將在接近當前蜂窩網路使用的頻率上執行，有些可能會在需要時使用毫米波來處理高資料流量。
其次，5G 系統將依賴於大量安裝在靠近使用者的“小型小區”，通常安裝在公共街道沿線的電線杆上。這些小型小區將採用“智慧”天線，該天線可傳輸多個波束（目前設計最多可達 64 個，最終會更多），這些波束可以獨立地引導到各個使用者。它們的工作功率水平遠低於當前系統使用的“宏”小區，後者通常位於城市地區的建築物頂部。
從長遠來看，這些將被安裝在建築物內部的皮小區補充，其工作功率水平仍然較低。無論健康機構如何理解實際的健康風險，射頻訊號傳輸源數量的急劇增加的前景無疑令許多公民感到不安。
美國聯邦通訊委員會 (FCC) 已將 5G 的引入列為高度優先事項，取消了一些法規，並減少了地方社群對小型小區位置的控制（儘管該問題已進入訴訟程式，並且這種情況可能會有所改變）。因此，社群正面臨著引入包含對公眾而言是新且不熟悉的技術的新基礎設施。就工程師而言，他們傾向於將 5G 視為當前（3G、4G）蜂窩技術的延伸。
環境暴露於射頻訊號可能造成的危害長期以來一直是許多公民關注的問題，導致公眾反對無線基站、廣播設施、手機和其他常見的技術。在對六個歐洲國家的 2450 名居民進行的 2017 年調查中，當時在澳大利亞伍倫貢大學的彼得·維德曼發現，40% 的受訪者有些擔憂，其中 12% 的人自稱“長期擔憂”——也就是說，經常思考和談論電磁場暴露。
他們的擔憂主要集中在環境來源（包括蜂窩基站）對射頻訊號的“非自願”暴露。在網際網路網站的迴音室支援下，激進組織抗議在學校安裝 Wi-Fi、啟用無線的電力公用事業儀表、蜂窩基站和其他將射頻能量傳輸到環境中的基礎設施。
雖然尚未詳細調查未來 5G 網路對射頻場的公眾暴露水平（很少有此類網路在執行，並且該技術正在快速發展），但似乎它們與現有蜂窩網路不會有很大差異，因為該技術的基本要求是相同的：提供足夠強的訊號以與單個使用者通訊，但又不會強到對相鄰小區中的使用者造成干擾。
即使現在，蜂窩網路也在經歷“密集化”（新增許多小型小區）以管理其不斷增長的資料流量。透過允許更快的資料傳輸並將波束引導到各個使用者，實際上，5G 可能會有助於降低環境中射頻訊號的總體水平——但這最終會被蜂窩網路上快速增長的資料流量以及 5G 將使最終湧現的無線連線裝置所抵消。
然而，2019 年對環境射頻訊號水平的審查發現，自 2012 年以來，儘管無線通訊的使用迅速增加，但總體水平並未增加，部分原因是“這些技術的效率提高以及所有發射器的功率控制得到改進”。
從 20 世紀 60 年代開始，許多研究考察了射頻暴露可能對生物和健康造成的影響，現在已存在數千篇關於該主題的論文（見圖 1）。最初，這些研究的動機是對因在工作中暴露於來自工業加熱和其他裝置的高水平射頻能量的工人的職業健康擔憂。最近，已經進行了許多研究，以檢查來自通訊系統的環境暴露可能造成的健康風險。最近，使用毫米波的研究激增，儘管沒有研究在 5G 系統將要使用的精確（並且在很大程度上仍未確定）頻率上進行。
毫米波在皮膚表面約 0.5 毫米範圍內被吸收，這與可以更深入地滲透到組織的較低頻率的射頻能量不同。它明顯的潛在危害（對皮膚或眼睛角膜的熱損傷）已透過多項研究進行檢查，包括美國空軍從 20 世紀 90 年代中期開始贊助的許多研究（本文作者參與了其中的幾項），以及日本金澤醫科大學的一個小組對毫米波的眼部影響的研究。其中一項研究是對小鼠進行的長期癌症促進研究，該研究涉及定期暴露於強烈的毫米波脈衝，結果發現暴露沒有影響；然而，該研究與通訊訊號的相關性尚不清楚。
除了少數直接相關的安全研究外，文獻中還包含許多研究，尋找毫米波的生物效應，追求無法直接與可能的健康風險相關的終點。大多數這些研究報告了某種暴露的生物效應。然而，它們在方法、終點、暴露特徵和質量方面差異很大。這些研究中的許多都是探索性的，並且缺乏確保可靠結果的基本預防措施。
世界上大多數國家/地區都採用了與當前 FCC 限制大致相似的射頻暴露限制。FCC 和類似的限制旨在避免射頻能量的既定危害，這些危害是由組織過度加熱引起的。一些國家（例如義大利、比利時和印度）和城市（例如巴黎）出於“預防性”原因（大致用“安全勝於後悔”來描述）採用了較低的限制。
這些在某種程度上是對擔憂公民的政治讓步，在某種程度上是對未來可能證明低水平或“非熱”危害的防範措施。俄羅斯及其一些前華沙條約盟友也採用了低得多的暴露限制，這是從前蘇聯繼承下來的。
這種混亂已經存在多年，但衛生機構的評估幾乎沒有變化。在 2018 年的審查中，瑞典輻射安全域性得出的結論是，“儘管缺乏用微弱的無線電波暴露影響健康的既定機制，但仍需要進行更多研究，涵蓋 5G 使用的新型頻率域。”2019 年 8 月，FCC 主席阿吉特·帕伊宣佈，該委員會建議維持其當前的射頻暴露安全標準（1996 年透過），並引用美國食品和藥物管理局裝置和放射健康中心主任的一份宣告，“迄今為止，現有的科學證據不支援在當前限制或低於當前限制的暴露對人類產生不利的健康影響。”
與衛生機構謹慎且普遍令人放心的評估相反，一些科學家大聲警告說 5G 可能存在危害。華盛頓州立大學退休的生物化學教授馬丁·帕爾是公眾領域最引人注目的科學家。在眾多的公開演講和他關於 5G 的 線上書籍中，帕爾提出了許多聳人聽聞的主張，例如，5G 將導致人類生殖“幾乎立即”崩潰，“幾乎降至零”。
其他一些團體，特別是在歐洲，已經呼籲暫停 5G 的部署。一份截至 2019 年 8 月由 245 位科學家簽署的呼籲書建議“暫停第五代移動通訊技術（5G）的推出，直至對人類健康和環境的潛在危害進行充分調查。”在 2017 年底對該呼籲書的回覆中，歐洲聯盟委員內閣負責人維特尼斯·安德里凱蒂斯重申了專家報告中令人安心的建議，並指出“停止 5G 產品分發的請求似乎過於激進。我們首先需要觀察這項新技術將如何應用，以及科學證據將如何發展。”他表示，專員們將密切關注未來的發展。
“充分調查”5G（或任何其他技術）的潛在危害是一個開放式的計劃，沒有明確的終點。對於蜂窩通訊系統，有潛在無限數量的暴露引數（頻率、調製、強度）需要探索。（相比之下，吸收功率，即決定組織溫度升高的因素，更容易量化。）此外，“5G”指的是蜂窩網路執行的一組規範，而不是任何特定的暴露源或頻率。事實上，許多最初推出的 5G 網路傳輸的頻率和功率水平與目前的蜂窩網路相似。
除了馬丁·帕爾和少數其他科學家之外，衛生機構並未得出結論認為，在普通環境水平下暴露於射頻場會帶來任何健康風險。鑑於這種情況，安德里凱蒂斯的回應似乎是合理的：觀察科學的發展。如果出現改變暴露限值的明確理由，政府和通訊行業將不得不做出調整。
由於關於毫米波生物效應的文獻分散，以及預計該頻段使用量的增加，無疑需要更多關於毫米波對健康和安全可能影響的研究。然而，已經有太多“碰運氣”式的探索；需要高質量的研究，以及衛生機構對科學文獻的持續監測。
由於個人暴露於射頻能量的最大來源是使用手機，因此，關注此問題的人可以簡單地避免使用手機。