人类离不开磁场，地球本身就是一个天然的磁场。地球磁场不仅保护地球生物免受宇宙射线辐射，同时提供适合生命活动的磁场环境。随着磁科学技术的发展，人类对磁的认识和利用也不断深化与拓展，人类生活中随处可见与磁相关的装置不仅改变了人类的生活方式，而且在人类健康医疗领域得到广泛应用。本书将“磁科技知识”与“磁科技的生命健康应用”相结合，通过“小磁”与“磁博士”问答式的互动、生动有趣的文字、美妙精彩的图片，

方志财，高级经济师、国家一级健康管理师、上海健康医学院讲座教授、中国保健协会常务理事、中国资深健康睡眠专家、新华社／中央电视台业内特约评论人、首届全国“诚信浙商”年度人物、首届十大“新锐杭商”年度人物、全国颈椎颈源病教授级顾问、浙江省安吉县非物质文化遗产经穴磁疗法传承人。

第一章
初识大自然的磁密码
第一节 宇宙磁场
1.什么是宇宙磁场
2.宇宙磁场的测量
第二节 太阳及太阳系行星磁场
1.太阳磁场的主要分布及磁场强度
2.日珥与太阳磁场的关系
3.如何通过太阳黑子和日冕评估太阳磁场的活动
4.太阳磁场的空间探测器
5.水星磁场的产生和特点
6.水星磁场的空间探测器
7.金星磁场为何如此微弱
8.金星磁场的空间探测器
9.火星磁场的形成原因和特点
10.火星磁场的空间探测器
11.强大的木星磁场
12.木星磁场与地球磁场有何异同
13.木星磁场的空间探测器
14.土星磁场的“真实面目”
15.土星磁场的空间探测器
16.天王星磁场的特征
17.海王星磁场的特征
18.天王星和海王星磁场的空间探测器
第三节 地球磁场
1.什么是地球磁场
2.地球磁场的构成和产生原理
3.地球磁场的大小
4.地球磁场磁感线的分布特点
5.什么是地磁偏角
6.地球磁场存在的意义
7.什么是地球磁层
8.地球磁场对太阳粒子射线的影响
9.什么是地磁逆转
10.如果地球磁场消失了，会给生物带来什么样的
影响
11.地磁逆转对生物的影响有哪些
12.全球气候变化和地球磁场之间的关系
13.地震的发生与地球磁场的关系
14.地球磁场在地震监测方面的应用
第四节 月球磁场
1.月球磁场的大小和来源
2.月球磁场的神秘探索之旅
第五节 人体磁场
1.人体磁场的形成
2.人体磁场的分类
参考文献
第二章
感知科技与生活中的磁密码
第一节 磁场的分类和形式
1.磁场的分类
2.永磁体
3.稀土永磁体
4.磁芯的真面目
5.软磁体的神奇之处
6.世界强磁场实验室
7.“零磁空间”的秘密
第二节 磁测量技术
1.磁测量的仪器
2.磁性测量技术
3.磁力计
4.磁力计、磁强计和磁通计有什么不同
5.磁通门磁强计
6.核磁共振磁强计
第三节 磁场的应用
1.磁带记录介质大揭秘
2.信用卡
3.“阴极射线显像管”电视机
4.神奇的麦克风
5.电吉他的秘密
6.喇叭、耳机和音箱没有磁体会怎样
7.奇异的磁体玩具和装饰
8.指南针和司南
9.不锈钢可以被磁铁吸引吗
10.微波炉的心脏
11.磁分离水处理装置
12.电火花开创的新时代——电动机的发明
13.电火花开创的新时代——发电机的发明
14.磁制冷真的可以制冷吗
15.超导磁体探秘
16.什么是超导磁储能
17.磁悬浮大揭秘
18.磁约束聚变现象
19.核磁共振波谱仪的奥秘
参考文献
第三章
解锁生命中的磁密码
第一节 磁场与生命健康
1.谁是地球的保护伞
2.地球磁场与人类健康的关系
3.“缺磁”对人体的影响
4.世界五大“长寿村”
5.为什么巴马的地球磁场强度高呢
第二节 磁场与动物
1.候鸟在迁徙旅途中如何辨别方位
2.北极燕鸥——世界飞行冠军
3.信鸽如何做到“知来路，识归途”
4.Z美丽的空中迁徙
5.不会迷路的夜行侠
6.小小的欧洲鳗鲡如何在洋流中跨越两个大陆、精准
定位
7.座头鲸直线洄游的奥秘
8.归乡途中，海龟如何保持方向
9.螃蟹以前就是如此“横行霸道”的吗
10.驯鹿的漫漫迁徙之路
第三节 磁场与植物
1.植物的直觉
2.牵牛花茎为什么向左逆时针方向旋转缠绕向上
第四节 磁场与微生物
1.趋磁细菌——趋磁性微生物的古起源
2.趋磁细菌的趋磁特性
3.趋磁细菌的广阔前景
第五节 神秘的磁感应现象
1.生物磁感应传统假说
2.磁感应领域的新假说
第六节 磁场与人类活动
人类能感受到磁场的存在吗
参考文献
第四章
探究健康医疗的磁密码
第一节 磁在祖国医学中的发展与应用
1.什么叫磁疗技术
2.中国的磁疗史有多久
3.中国是什么时候开始使用磁石的
4.在古代，为什么把磁石称为慈石
5.古代使用磁石的方式有哪些
6.古人是如何内服磁石的
7.古人是如何外用磁石的
8.中国近代以来，磁疗的发展方向主要是什么
9.中华人民共和国成立后，哪本著作Z早记录了
磁石的用途
10.中国近代以来，对于磁疗法记载的著作有哪些
11.世界上第一部磁疗论著是谁编写的
12.在我国磁疗发展中，外加磁场的应用有哪些
第二节 国外磁与医学的发展与应用
1.国外关于磁疗使用的Z早记录是什么时候
2.国外关于磁疗法的应用有哪些
3.国外关于磁疗的研究有哪些
4.现代磁疗产品的发展是从何时开始的
第三节 磁场的安全性
1.静磁场是安全的吗
2.强静磁场对于生物体的安全性是怎样的
3.身边的哪些磁场是安全的
4.核磁共振检查对人体有没有

磁是自然界物质固有的
特性之一。自然界的物质
大到各种天体，小到原子
；从无机分子水到有机分
子蛋白质；从无生命的矿
石到有生命的生物体，都
在不同尺度和层次上具有
磁性。
磁学是物理学的重要分
支之一，是研究物质磁性
、磁场、磁现象、磁材料
、磁效应的学科。生物体
包括人类、动物、植物和
微生物，是由物质构成、
具有新陈代谢活动的个体
。生物体本身具有磁性，
生命活动过程也伴随着磁
性的变化。
自从人类发现自然界磁
现象开始，磁学经历了
2000多年的发展：从古代
朴素的描述和简单的使用
，到现代科学体系的建立
、磁科技在生活中和大科
学工程项目中的广泛应用
。特别是19世纪20年代以
来，在磁科学的建立和磁
科技的应用发展进程中，
有众多的科学巨匠奠基铺
路，新技术不断涌现。第
二次工业革命以来，它开
始融入工业和人类生活的
方方面面，改变人类对自
然的认知以及生活的方式
。20世纪的磁学成就更加
辉煌，该领域不断涌现诺
贝尔奖获得者。磁科技不
仅仅停留在科学层面上。
当然，磁科技在生命科学
和健康医疗的研究和应用
领域的作用也是极其巨大
的。例如，核磁共振波谱
法被应用于生物大分子的
结构分析；核磁共振成像
技术被应用于医疗诊断等
。
“科教兴国”、提高公民
的科学文化素养是弘扬科
学精神、传播科学思想、
建设创新型国家的基础。
科学普及工作是全社会的
共同责任，更是科技工作
者义不容辞的任务。很高
兴看到《磁生命健康》这
本科普读物面世。希望本
书作者能够立足磁科技的
科学本源，以及读者所关
心的自然界、日常生产和
生活中的，特别是与生命
健康相关的、有趣的磁现
象和磁科技问题，用科普
语言和磁科学的基本概念
予以讲述，起到科学普及
的作用。

本书将“磁科技知识”与“磁科技的生命健康应用”相结合，通过“小磁”与“磁博士”问答式的互动、生动有趣的文字、美妙精彩的图片，分别从初识大自然的磁密码、感知科技与生活中的磁密码、解锁生命中的磁密码、探究健康医疗的磁密码、磁科技礼赞和磁密码本质六个方面，揭秘磁的神秘面纱，诠释磁的科学原理，洞悉磁的科学规律。本书文字简练、图文并茂，形式活泼，采用问答形式，填补了磁科技与生命健康交叉领域的科普空白。

在实现中华民族伟大复
兴的征程中，“提高全民的
科学素养”与“提高全民的健
康水平”同样重要！特别是
在2020年年初我们共同经
历了由新型冠状病毒引发
的人类历史上的特大疫情
之后，我们更加深刻地体
会到，人类的健康至关重
要，人类命运共同体的顺
利构建需要科技与健康作
为支撑。
2020年9月11日，习近
平总主席在科学家座谈会
上指出：“希望广大科学家
和科技工作者肩负起历史
责任，坚持面向世界科技
前沿、面向经济主战场、
面向国家重大需求、面向
人民生命健康，不断向科
学技术广度和深度进军。”
此次会议首次提出了科技
工作的第四个面向，即“面
向人民生命健康”！
当《磁生命健康》与读
者见面时，我们感到非常
的欣慰与忐忑！欣慰的是
，经过编写团队的共同努
力，本书终于得以面世；
忐忑的是，由于编者的知
识水平和写作能力均有限
，编写出的科普读物能否
满足读者关于“磁与生命健
康”知识的需求。
说到“磁与生命健康”的
话题，似乎每个人都不陌
生，一些读者也都有亲身
感受。但是若要稍加认真
地将“磁”与“生命健康”关联
起来，提出几个问题，似
乎并非每位读者都能清楚
地予以回答。
为了普及“磁科技”和“磁
科技与生命健康”相关的知
识，2018年夏，我们开始
着手“磁科技与健康博物馆”
建设的内容策划。我们团
队通过查阅资料、会议研
讨、专家咨询，编写了10
多万字的“脚本”。2020年年
初，“磁科技与健康博物馆”
正式建成，成为国内外首
个将“磁科技”与“生命健康”
两个领域相结合的科学普
及场所。成为国内外“磁科
技”与“生命健康”领域的第
一个科学普及场所。经过
一段时间的开放，博物馆
得到科技界同行专家的关
注和好评；广大观众也从
中获得了科普知识。专家
和观众的肯定以及建议，
鼓励我们着手编写一本“磁
科技与生命健康”的科普读
物，以便更系统、更广泛
和更方便地传播与普及“磁
科技与生命健康”的科技知
识。
随后，我们团队经过七
个月的努力，完成了本书
的编写。我们真诚期望本
书能够给读者带去一些新
的知识，回答一些读者关
心的问题，也就能够实现
我们的初愿。
诚然，由于“磁科技与生
命健康”这个主题所涉及的
基础科学学科众多、技术
与工程领域繁杂，以及发
展历史漫长等；加之编写
团队的思想水平、知识水
平和写作能力有限，难免
挂一漏万，出现错误和问
题，敬请广大读者和专家
学者不吝赐教，我们会认
真学习并改正错误。
本书由商澎和方志财共
同策划统稿，吕欢欢和方
彦雯协助策划、统稿与协
调；本书第一章由张格静
编写、第二章由王烨编写
、第三章由甄晨晓编写、
第四章由张志浩编写、第
五章由张彬编写、第六章
由侯宏杰编写；插图由王
婷绘制。
感谢中国科学院院士、
南京大学都有为教授为本
书作序。
感谢中国空间科学学会
恒兰英和孙伟英对本书成
书过程给予的帮助。
特别感谢中国科协“科创
中国”项目——“磁科技与生
命健康”科技专家服务团，
将本书作为服务团的科普
活动用书。
编者
2020年10月

磁，似乎无形，肉眼看
不见却又无处不在；磁是
神奇的，融人人类生活的
每一。个角落；磁是多彩
的，在科技创新发展中熠
熠生辉；磁是神秘的，在
茫茫宇宙中散发着自己的
魅力……想更多地认识磁、
了解磁吗？来吧，走进《
磁生命健康》，让磁博士
带你进人神奇的磁世界。
——中国载人航天工程
航天员系统副总设计师、
国际宇航科学院院士李莹
辉
有人说，磁无形、神秘
；有人说，磁有益；有人
说，磁有害。让我们一起
翻开《磁生命健康》，走
进磁科技的殿堂，洞悉磁
的大千世界，了解磁与生
命、健康之间的关系，从
而从敬畏磁、认识磁到利
用磁，感受磁科技给我们
生活带来的美好。
——中国电工技术学会
生物电工专业委员会主任
委员、河北工业大学教授
徐桂芝
地球生命的起源与进化
都在地球磁场中进行，包
括地球磁场在内的多种磁
场都与人类的各种生命活
动和健康有着千丝万缕的
联系。本书涉及了磁与生
命健康众多方面的内容，
将十分有助于提升大众对
磁与生命健康的初步认识
，从而吸引更多的人来关
注和科学地认识磁与生命
健康。
——中国科学院合肥物
质科学研究院强磁场科学
中心副主任、研究员张欣
本书的“主角”——磁场
既来源于“星辰大海”，又服
务于日常生活。它不仅先
于生命存在，而且在儿十
亿年中一直在影响着生命
的进化。本书图文并茂、
形式活泼，采用问答形式
填补了磁科技与生命健康
交叉领域的科普空白。
——国际非电离辐射防
护委员会科学专家组成员
、中国信息通信研究院
泰尔实验室正高级工程
师巫彤宁

第一节宇宙磁场
什么是宇宙磁场微观空间中的物质都有磁场，宇宙中的星际空间也存在着磁场，即宇宙磁场(图1-1)；地球外的各种星体之间的磁现象为宇宙磁现象。
宇宙磁场的测量
我国首颗空间天文卫星——“慧眼”，通过其携带的科学仪器，测得了X射线吸积脉冲星表面的磁场强度，约为10°T。这是目前人类直接测得的宇宙中最强的磁场，相关成果发表在《天体物理学报通讯》(Astrophysical Journal Letters) 期刊上。
第二节太阳及太阳系行星磁场
太阳磁场的主要分布及磁场强度
太阳磁场(图1-2）是影响太阳活动的重要因素，与黑子、日珥和日冕等有密切的关系。太阳磁场强度的平均值很小。如果将太阳看成一个点光源进行观测，其平均磁场强度约为26μT(0.26Gs)。通常根据太阳光谱线在磁场中分裂的塞曼效应进行太阳磁场强度的测量。太阳有6个区域：内部的核心区、辐射区、对流区，可见层的光球层、色球层及日冕。太阳磁场主要存在于光球层、色球层和日冕低层中，在太阳内部或日冕外则很微弱。
日珥与太阳磁场的关系
日珥（图1-3）是太阳表面喷出的炽热气流，是太阳色球层上发生的强烈的太阳活动。因此，可间接地通过日珥来评估太阳磁场活动的强弱。
如何通过太阳黑子和日冕评估太阳磁场的活动太阳黑子是一种发生在太阳光球层上的太阳活动。太阳磁场的活动会抑制大气的对流，使太阳表面的温度相对较低，出现一些暗黑色的斑点，即为太阳黑子。日冕为太阳系中最剧烈的爆发活动，日冕的极高温度与太阳磁场的物理过程存在一定的关系。它的物质抛射通过太阳磁场的活动驱动。目前，我国相关领域的学者利用“磁震学”方法，首次测量到日冕磁场的全球性分布，相关成果发表在《科学》（Science）和《中国科学：技术科学》（Science China TechnologicalSciences）杂志上。
太阳磁场的空间探测器
1990年10月6日，在美国卡纳维拉尔角发射的环绕太阳公转的太阳探测器——“尤利西斯号”(图1-4)，目标任务之一是对太阳的极区进行探测。它携带了3种测磁计：磁力磁向测量仪、三轴伸展螺旋磁强计及电磁导航磁强计，可以对太阳风、太阳表面活动及太阳磁场进行探测研究。
水星磁场的产生和特点
水星磁场(图1-5)是由其内部液态金属的流体运动产生的。水星是太阳系中除地球外同样具有全球性磁场的行星。水星磁场较为特殊，磁场近似于磁偶极(只有两个磁极)，且水星磁轴相对于自转轴倾斜约10°。水星赤道磁场强度约为300nT，大概是地球赤道磁场的1%。与地球磁场相比，水星磁场虽较微弱，但它与太阳风相互作用时，会产生强烈的磁龙卷风。
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