巧太太燃气灶工作原理

他从苍天处取得闪电，从暴君处取得民权。

——杜尔哥（1779）

1752年6月的一天，本杰明·富兰克林在暴风雨中放飞了一只风筝，将当时最神秘也最危险的一股力量，雷电，引入了人类世界。这个行为显然十分危险，事实上一个月之后就有一名富兰克林的模仿者被闪电击中死亡，这让整个故事有了一种普罗米修斯盗取天火一般的英雄神话色彩。

而电力的重要，也与火类似。现代生活无处不电，你能想象没有手机、电脑、空调甚至电灯的日子吗？

就更不会有那么多千奇百怪的，利用电的治疗方法了。比如下图这位患者头上贴着的电极，大家猜猜是做什么用的呢？

百变的电

电是什么时候开始用来治病的？

科学家开始认识电，是在十八世纪，但是古罗马、古希腊和古埃及的先贤们已经尝试过用电“疗伤”了。那时候治病“设备”也比较天然，医生们只是把电鱼放在患处，患者的慢性疼痛就被“治愈”了。

富兰克林用风筝跟上帝“借”电之后，也尝试了把电用在医学上，比如说他曾经试过用摩擦产生的静电去治疗一个妇女的歇斯底里症，现在所称的静电疗法（Franklinization）就是用富兰克林的名字命名的。

其实当时用电治疗疑难杂症还挺常见的，毕竟一个新兴事物的出现，总是伴随着众人不切实际的期待嘛，电被当作万能灵药也没啥奇怪。不过时间来到二十一世纪，电变得无处不在，我们对它的认识也逐渐清晰，不再头顶“万能药”光环的电，才真正成为了一种“好药”。

看当时的画，电简直就是万能灵药，什么都能治

电能治什么病？这得从电到底是啥开始，来，回忆一下上学时被物理支配的恐惧吧。

从定义上来说，电指的是具有电荷性质的物质的存在和运动相关的一组物理现象。当电荷发生定向运动，那么就会产生电流；只要电荷存在，无论带正电还是带负电，它的周围都存在电场；电流会产生磁场，磁场与电场的相互作用则产生了电磁波。

看不懂不怕，咱们举几个实例。

电流不用多说，随处可见的插座里奔跑着的就是电流了，胆大的伸手摸一下就能免费体验（开玩笑的不要摸）。

电磁波就更加常见了，从手机、无线网络的“信号”，到日常里色彩斑斓的光，再到拍片用的X射线，其实都是电磁波。

电场则比较看不见摸不着。说起来电场和重力场很像，都是一种“力场”，“身在场中”就会受力，只不过重力场里受力的是质量，而电场则是电荷。嗯，说起来很像是被一只看不见的手推拉着，还挺玄妙的。

麦克斯韦他老人家曾经曰过，电磁相伴相生（雾

人体是不规则的导体，体内的各种分子带电，甚至神经、肌肉的活动也是由电来介导，自然可以被电影响、调节

，各种各样形式的电带来了各种各样不同的物理疗法[1]，如今已经广泛应用在各个医疗领域。

比如说，用于复位心律的除颤仪，用于疼痛管理的经皮神经电刺激（TENS），用于治疗帕金森病的深脑电刺激（DBS），用于治疗精神疾病的经颅磁刺激（TMS），用于治疗心脏疾病的射频消融（RFA），用于治疗皮肤病、促进伤口愈合的光疗，抗癌的微波消融（MWA）和放射治疗等。

消融一口气说了这么多，电流、磁场、电磁波射线都见了，电场用在哪儿呢？

确实，在肿瘤治疗电场（tumor treating field，TTFields）这个概念出现之前，电场治疗可能还真就只有骗子用得多。开头照片里的设备就是应用了TTFields的电场治疗仪Optune，仔细看可以看到患者头上前后左右对应贴着四片电极，电场发生器和皮肤之间还隔着一层绝缘材料。通过电极形成的低强度、中频交变电场，可以杀死患者大脑中的癌细胞。

史无前例的抗癌黑科技

既非给癌细胞通电把它“电死”，又不是用热把癌细胞“烤熟”，仅仅想象一个癌细胞漂浮在电场里，然后它就自爆了，这个好似魔术舞台一样的场景，真的不由得人不大呼一声，黑科技！

电场居然能有这么神奇的应用，科学家早干吗去了？

TTFields拿下来长这样

嗨，说来话略有点长，先提个问题，刚才叨叨了这么多治疗设备，治疗的病种简直完全不相关，这是怎么做到的呢？

说电百变，并不夸张，只需要稍稍改变频率，电场就能够发挥出完全不同的生理功效。

我们日常生活中用的电是交流电，是由方向和大小会随着周期变化的电场形成的，它单位时间内变化的次数就是频率。比如说，频率为50Hz，那么它每秒就会变化50次。

一般我们认为频率低于1kHz的电场是低频电场，这种电场是不能够“穿透”细胞膜的，对细胞内部束手无策，只能干扰干扰细胞膜表面粒子运动[2]。这招其实也挺厉害，粒子内外流动，细胞表面电位一变，神经和肌肉举手了，电位变化，我们吃这一套，刺激足够，就会兴奋哇。

用于缓解疼痛的经皮电刺激（TENS）

与此相对，10MHz以上的高频电场，就能够穿越细胞膜，影响到细胞内部了。在高频电场的作用下，热效应急剧增加，产生的大量热量就这么把细胞“热死”了（这里应当有焦耳的名字，但是也很复杂就不展开说了）。而且高频电场由于频率高，作用间隔短，达不到神经或肌肉兴奋需要的刺激时间，所以和低频电场的作用不重叠。

然而中频电场，很尴尬。从10kHz到1MHz，既不能激活神经和肌肉，也不足以在低强度下产生足够的热能，所以很长一段时间里，科学家们都觉得中频电场很废，对细胞来说没什么有意义的生物学效应[3]。

在好长一段时间里，科学家们的认识就是，中频电场能影响到细胞内部微观粒子的排列，细胞在电场中还会旋转[4-6]。

排排坐，转圈圈，这有什么啊？能干吗啊？

这张图说了啥下文揭秘

直到2004年，中频电场才平反。当年一个名叫 Yoram Palti的以色列科学家带领团队在《癌症研究》上发表了一篇论文[7]，结论表明，中频电场是可以和癌症战斗的！

在实验中，极低强度（＜2V/cm）的中频电场（100-300kHZ）对各种癌细胞系生长都表现出了明显的抑制作用。此后一系列研究陆续证实中频电场可以在临床上抗癌，彻底翻身，大快人心啊。

其中道理听起来相当黑科技了。

癌细胞和正常细胞的最大差别就是，癌细胞永远处于积极的增殖中。生物课本教过，有丝分裂中细胞能够一分为二，是在纺锤体的“牵引”下实现的。如果这个功能不正常了，可想而知，细胞应该就没法正常分裂、增殖了。

那事情就好办多了，

纺锤体和其他细胞器一样，也是由生物大分子构成的，生物大分子它，带电啊。

用电场干扰细胞分裂？靠谱！

和前人的结论一样， Palti博士也在研究中发现，适当地施加中频电场，就能够干扰癌细胞中蛋白质的运动，其结果就是要么癌细胞根本没法分裂成两个细胞，要么分裂出的子细胞不正常，总而言之走向的终点都是一样的——细胞凋亡。

实验中，接受中频电场治疗的小鼠肿瘤生长得到了抑制，更厉害的是，完全没有观察到存在什么典型的副作用或损伤，对治疗癌症来说这岂不是很理想！

随后两个3期临床研究结果[8,9]分别证实，TTFields在胶质母细胞瘤（GBM）的治疗上，效果等同化疗，与化疗（替莫唑胺）联用则能收获更好的治疗效果。而且不管怎么说，TTFields的治疗体验确实不错，除了要剃光头戴电极之外，给患者生理上带来的不良反应很小，比较常见的是皮疹等皮肤的不适。

GBM本身是一种很恶质的脑部肿瘤，一直以来治疗都是难题，患者生存期很短。根据发表在JAMA上的论文报告，在替莫唑胺化疗的基础上，联用TTFields能够将患者无进展生存期从4个月延长到7.1个月，总生存期从15.6个月提高到了20.5个月[9]，5年生存率从5%一跃升至13%[10]。

可见的疗效加上不显著副作用，FDA很快批准TTFields用于新诊断和复发GBM的治疗。除此之外，TTFields还正在其他的癌种探索。去年，TTFields已经登陆香港，现在大陆还没有获批。

咦，感觉给某些人提供了一条生财之路……

是骗子把戏还是黑科技？

在电的治疗史上，不论中外，打着科学旗号骗钱的屡见不鲜。远有在上个世纪美国生物磁场的百万骗局，近的，你家楼下的玉石床垫养生馆就是。是上当受骗的人傻吗？要奇点糕说，还是骗子太会吹了，而我们又不知道怎么认准“真货”，病急乱投医中了招就不奇怪了。

那么从骗子吹水到医疗黑科技，这中间的鸿沟到底都填着什么呢？

比如这种号称什么都能治的“水电带”，因为在第一届世博会上做了宣传，很快就风靡了全世界，大文豪狄更斯用它“治”过腿疼，福楼拜的《包法利夫人》还提到过看似简单的原理背后，有非常多的需要钻研的技术细节。比如说，人体这么多种细胞，对电场的反应都一样吗？什么样的电场条件能够使抗癌效果最大化呢？在人体结构这么复杂，怎么让深处的癌灶能够处于需要的电场条件中呢？

实验室解决以上问题，到了临床试验更复杂了。TTFields对所有患者都有效吗？和其他治疗方法比起来更好更安全吗？怎么调整治疗方案？副作用呢？

获得了完整的临床数据，最终疗法是否能够真的投入临床使用，还需要专业人员的评估、审核和批准，比如美国的FDA和中国的NMPA。批准上市之后，更是要严格按照适应症范围来使用。

这些都不是简单的“照着做”就能够复制的。

授人以鱼不如授人以渔，与其让小编挨个叨叨，不如让大家习得辨认黑科技的慧眼，多思考多求证，毕竟你电或不电，电就在那里，不来不去。

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