物理学家告诉你5G对人体到底有没有伤害

来源：中国科学院大学

迎接5G的洪流，我们准备好了吗？5G作为新通讯时代的敲门砖，却面临着极大的考验。5G究竟有多快？5G携号转网怎么操作？中国5G怎样在芯片争夺战、别国的打压和高昂的套餐价格下顽强生长呢？中国科学院大学博士生导师和中国联通网络技术研究院首席科学家共话5G，你不知道、想知道的，都在这里！

《理性派对》第一期

（左）唐雄燕    中国联通网络技术研究院首席科学家

（中）吴宝俊    科普作家   中国科学院大学

（右）曹则贤    中国科学院物理研究所研究员、中国科学院大学博士生导师

5G的优势

吴宝俊：说起5G，时间过得好快。我记得4G也就前几年的事，一转眼都5G了。其实现在4G技术已经相当先进了，现在的年轻人已经离不开它了。5G的技术能够在4G的技术之上有怎样的拔高？

唐雄燕：带宽的提升会导致时延的降低，再就是连接数的增大，速率能够提高十倍。这个时延能降低十倍，也就是说，时延能够到毫秒，这对金融等行业很有意义。对普通用户来说，首先能感觉下载速率快了。如果有十倍的增长，原来需要几分钟下载一个片子的话，现在只要几秒钟就可以下载了。体验有很大的提升。

曹则贤：其实过去那个年代，下载速率很小的时候，我们的一个文件也不敢做大。现在动辄一张图片就好几兆，高清晰的甚至上到G。

吴宝俊：那我就能更方便地看高清电影了。

唐雄燕：就是要你不仅能看高清电影，将来还可以看3D电影、AI、VR虚拟现实。也会促进这样一些产业的发展。

5G，中国引领世界

吴宝俊：唐老师，有这么一种说法，说咱们国家在2G的阶段是一种跟随的状态。但是到3G已经有技术上的突破了。到4G其实已经在某种程度上处于领先的状态了。您觉得这种说法对不对？

唐雄燕：中国的移动通讯的发展，在1G的时候是空白，2G是跟随，3G是突破，4G是同步，5G开始引领。

曹则贤：我有一个感慨，就是在1978年或1979年，我们从美国进口了一个科幻大片叫《未来世界》，那时候我们刚改革开放。《未来世界》是科幻片，敲破脑袋就随便你想。那个时候，在《未来世界》里面，通讯仪器的开关还是用手这么扳的，你难以想象我们的手机没用几天就是滑盖的了。你哪怕是写科幻小说的，也没想到你的手机现在是滑屏的。

吴宝俊：我小时候看一个科幻片是《恐龙特急克塞号》。里面都能穿越到恐龙时代了，所有的按纽还都是嘎嘣嘎嘣扳的这种。

唐雄燕：当时做的很多预测和规划，今天看起来那个数目都是相当地落后于实际的发展速度。这属于技术的进步，带来整个产业的变革。身在其中的人刚开始都没有意料到有这么大的需求，因为没有想到会人人有手机。

从体制看中国通讯产业的发展

吴宝俊：您是过来人。我个人感受最深的是，我们去云南招生还有家访的时候，去的都是云南最偏僻的地方，坐好几个小时的车，沿着盘山路走。然后我们就发现大山深处有这么一个小村子，发现山半腰上就有这么一个基站。那么偏僻的地方都有手机的信号。这是不是咱们国家独有的？

唐雄燕：应该来说中国在电信的普遍服务上面，是全球做的最好的，这也是由于政府高度重视，要求所有的通讯的覆盖一定要到我们最偏远的山村。再加上中国的这几大运营商也是响应政府的要求，在这上面做了大量的投入。所以说这也是中国的国体的优势所在。我们国家的基站跟美国相比数量多得多，中国的基站数量几乎占了全球的一半。跟美国相比的话，我们的基站的数量大概将近是它的十倍。

吴宝俊：所以这也相当于是服务老百姓的惠民工程。

唐雄燕：对。包括整个设备制造行业，再加上我们国家的这个体制，确实是很大的一个优势所在。这三大运营商实际上都是中央企业。中央企业除了承担经济效益之外，还要承担很大的社会责任。所以有时候也使得我们即使可能有些地方不挣钱，但是为了肩负起这个社会责任也必须去做。

5G手机长什么样

吴宝俊：现在市面上是不是已经有5G手机了？长什么样子？

唐雄燕：5G手机市面上已经有了。你从表面上看不出5G手机跟4G手机有什么区别，因为芯片的差别在里面。

吴宝俊：您说的芯片是指的手机内置的那个芯片，还是SIM卡？

唐雄燕：不是SIM卡，芯片是指内部的芯片和一些射频芯片模组。我们提供5G的服务，叫不换号不换卡。你的卡插到这里面，只要你申请成为5G的用户，那么你换个手机，就成了5G的用户了。

“芯痛”背后的科学与技术

唐雄燕：现在造芯片的话，中国是可以设计芯片。但是设计芯片的工具……

曹则贤：所谓的设计工具是说你在使用层面去设计功能。

曹则贤：你现在试图所谓摆脱依赖，基本上做不到。但是话说回来，这个时候其实有一个聪明的做法，毕竟世界还是互相依存的。

吴宝俊：买别人的。

曹则贤：对，买别人的。但是你有交换。就是说产业链里面你要占到…… 

唐雄燕：它也需要我们买。 

曹则贤：就是产业链上你要占据一席之地，你要有自己的话语权。 

吴宝俊：所以全球化有这方面的含义。 

吴宝俊：所以说在这个科学和技术的发展过程当中，偷奸取巧的思想是不对的。 

曹则贤：绝对不可以有。 

吴宝俊：还是要踏踏实实的一步一步往前走。

5G技术标准制定 中国扮演的角色

曹则贤：我关切的就是关于5G的说法，整个国际或者整个行业是不是已经达成共识了？

唐雄燕：这个标准是由全球的移动通信的标准组织在制定的。因为国际电信联盟ITU定义了5G的一些业务的一些场景和一些指标的一些要求。具体技术的实现、方案是由3GPP这个组织来制定。因为3GPP是全球的一个民间技术组织，实际上全球通讯领域有很多企业和技术人员都在这个组织里面，大家统一来制定5G的技术标准。 

吴宝俊：您刚才一开始讲过这个标准的制定咱们中国从4G开始就参与了。 

唐雄燕：过去实际上一直都在参与。

曹则贤：其实就是占多大分量的问题。

唐雄燕：就是角色或者地位不一样了。过去地位比较低，可能贡献比较少。到了3G的时候，当时国际电联也没有想到中国人会提出一个标准。当时它就说，那你中国提就提，认为可能也没什么用。但没想到中国提了这个标准之后，举国的科技研究的投入也很大，真正把这个产业又做起来了。如果说我们完全跟随采用别人的一些标准，可能就在自主研发的力量培养上没有这么大的驱动力。

曹则贤：这就是创新驱动力的问题。

唐雄燕：整个在5G的标准制定里，中国的贡献是最大的。

吴宝俊：我们在国内看到很多新闻，说目前华为是全世界领先，咱们国家的5G技术是不是在全世界领域就真的是领先的？咱们的竞争对手都有哪些国家？我们也注意到美国是极力打压，一直在针对、极力打压华为，是不是因为美国在这方面技术上落后了？

唐雄燕：可以说中国的5G是处在全球的先进水平。因为我们的设备集成能力很强，华为现在是全球最大的通讯设备商。我们是做设备商，实际上是把很多技术做了集成，形成了通讯的产品。但这里面，很多的核心的技术、核心的器件、软件有可能我们还需要依赖于欧美。‍‍‍‍‍‍‍

吴宝俊：有一个新闻说，2019年6月我国发放5G的商用牌照，但是真正的5G上市可能要等到明年，这个牌照为什么要提前一年发放？

唐雄燕：发放了这个牌照我们就可以进行5G商用网络的建设，可以提供5G商用的服务了。不是说是今天发了牌照，我马上就有了5G的网络了。

5G使用频率，中美比较

唐雄燕：从频率的使用来说，5G有两个频率：一个叫中低频段，就是6G赫兹以下的。过去移动通讯实际上长期以来都是在6G赫兹以下。但是今天我们发展5G到目前这样一个阶段，实际上还是用中低频段。像我们国家联通和电信是3.5G的频段。

吴宝俊：一点几个G？一秒钟？一秒钟一部小电影。一秒钟一部电影。

唐雄燕：对，就几秒钟，因为将来你下载速度就要这样的，你下载一部电影才几秒钟。

曹则贤：刚我们谈到这个技术的时候，其实你注意到没有，我们遇到了三个不同的G。一个是5G技术，应该是刚才你说了，Generation, 第五代；当我们说到微波频率的时候,是 GigaHz; 然后下载那个又是那个是Gigabyte。当然这后面两个是一样的。

5G辐射对人到底有没有害

吴宝俊：刚才各位老师提到一个毫米波的概念。我记得前几个月有一个新闻说搜狐的老总张朝阳在一次公开演讲中提到说他对毫米波这个区域的电磁波是充满了担心的，他觉得这个有可能是对人是有害的。

曹则贤：自打无线电波产生以后，1864年麦克斯韦的理论到1887年德国人赫兹产生了电磁波，那时候带来最重要的认识就是光和电磁波是一回事。光也是电磁波。我们谈电磁波的危害可以从两个角度看。因为我们说光具有波粒二像性。

吴宝俊：波就是粒子，粒子就是波。

曹则贤：但是我们可以从两个角度看这个问题。假如说我们把光想象成单个粒子的话，就是有一点像天上下雨点。这个时候我们就可以考虑它的危害性到底从哪来。我们谈单个雨点的危害，或者说光的单光子的危害。谈到单光子危害的话，它的重要指标就是什么？就是光的频率或者光的波长。

我们注意到，我们人眼能看到的波长范围是八百纳米到四百纳米左右。为什么波长要短到八百纳米才能看到？就是因为作为单光子就是八百纳米，大约对应的一个光子的能量是一点五个电子伏特，才能在我们的眼睛里面引起比较有效的光电效应。有电信号你神经才能看见。

也就是说，至少波长短到八百纳米的光打到我们的眼睛上，是属于我们眼睛觉得还算舒服的，没事的。从单光子对人体的损害来看，至少可以负责任的说，波长在八百纳米以上应该是没问题。那当然厘米波就更长了。所以说从单光子角度来说，微波通讯肯定不会造成损害。

5G的下一个“风口”在哪里

吴宝俊：有一个问题提到说5G引发的最大的变革不在于用户上，而是产业互联网。这个怎么解释?或者说拖后腿的产业是哪些产业?

唐雄燕：我们现在讲互联网的发展已经从消费互联网发展到了产业互联网这个阶段，但是现在我们在提的就是怎么把互联网跟我们的实体经济结合起来，所以它的着重点不在于我们2C的就是对于个人的用户。

吴宝俊：TO Customer。

唐雄燕：另外就是2B，TO Business，这是5G的一个重要的着力点，也是5G的一个增长点所在。

曹则贤：5G实际上使得这个社会的各种元素本身能够建立联系，而且可能是那种没有时间延迟的联系。

唐雄燕：如果说在4G的时代，它的时延是不能满足要求的，所以5G这时候时延就非常关键了。对于工业控制对于自动驾驶，所以这些就是为什么5G能够起到作用的原因。

曹则贤：如果说把它用于精密制造的话，那个时延可能就更重要。

吴宝俊：那您还是没有回答刚才您说拖后腿的行业。能不能就是怼一两个行业？

唐雄燕：5G能不能改变产业，实际上不单是取决于5G本身，可能要取决于我们的产业。就拿在我们国家的制造业来说，要把它变成全智能制造的过程，我们的工业本身的流程能不能变革？因为机器的发展，将来的制造可能要淘汰掉工人，那么会带来很多的问题。应对这些问题，我们准备好了没有？

吴宝俊：有新闻说5G套餐大概一百九十九块钱，它为什么定价这么贵？这个定价的背后的机制和理由是什么？

唐雄燕：这一百九十九块钱应该是不贵。

吴宝俊：唐老师说不贵。

唐雄燕：在4G时代，我们就有很多的高流量的产品也已经是这个价格了

吴宝俊：5G如果定价一百九十九，那咱们过去的3G、4G套餐是不是可以降价？

曹则贤：这一点我们的观念也要改变。如果运营商没钱赚的话，那么运营商哪来的能力去提高给你的服务质量？没道理。

吴宝俊：它没钱它就没有动力。

唐雄燕：刚才说到一个很关键的问题，我可以用数据把你这个问题再延伸一下。

吴宝俊：唐老师您讲。

唐雄燕：我们运营商今天正是面临着这样的一个问题。就中国的通信行业今年上半年你们猜一猜，利润是什么样的增长？

吴宝俊：是定性地讲？

唐雄燕：就跟我们的GDP比

吴宝俊：是负增长正增长？

曹则贤：GDP百分之六点几。

唐雄燕：你觉得我们这个行业是一个什么样的增长？

吴宝俊：您要让我猜，我估计是不是负增长？

唐雄燕：对，负增长。

吴宝俊：负增长，所以说就在赔钱。

唐雄燕：过去我们的增长很低，已经在拖GDP的后腿，已经拖了很多年了。

吴宝俊：原来咱们今天聊的是拖后腿的行业。

唐雄燕：对，我们这个行业今年的上半年业务收入已经是负的百分之零点零三的增长。

曹则贤：这按说不应该啊。

唐雄燕：一方面是因为提速降费。就大家升的流量在快速地增长，但是资费是在不断地下降。

吴宝俊：暴利行业。

唐雄燕：过去它为什么增长很快？也可能就是原来的资费比较高。现在逐步国家不断地要求你提速降费。速率在提升，你们大家升的流量可能也在快速的提升，但是我们的资费，每个人的付的钱实际上是没有增长的。如果说每个人付的钱还继续往下跌的话，那我们这个行业就是要往下跌了。往下跌的话，我们可能投资就成问题了。所以5G对我们的压力很大。

曹则贤：它投资动力就少了。

唐雄燕：就是我可能就没有钱去投资5G了。所以说这也是需要怎么形成一个行业共赢的局面。提速降费对整个互联网行业的发展是有很大的好处。

吴宝俊：刚才唐老师说现在这个行业是负增长，没钱赚，赔钱。曹老师说你们以前定价太高了。闻到了一股火药味，一会二位老师可能就打起来了。我们今天关于5G技术二位老师已经聊了很多，最后能不能简短地说几句话作为今天的总结。

唐雄燕：5G作为全新的信息基础设施的话，带给我们的未知远大于已知。希望在5G的发展中间，我们中国将来能够在基础的研究领域更加重视。在6G那样一个阶段，中国真正能够走在信息通讯的前列。

曹则贤：通过今天的访谈，我觉得对于5G技术又多了一些了解。这更坚定了我一个想法，就是当今的时代是一个技术高于神话的时代。那么中国作为一个大国，我们中华民族作为一个有五千多年悠久历史的民族，我们在这样的一个新时代的竞争里面如何保证自己不掉队，甚至能够保持某种意义上领先的态势，是我们每一个人都要认真思考的问题。

吴宝俊：我希望我们的国家在未来的贸易战当中立于不败之地。最后感谢我们的两位嘉宾参与今天的节目录制。感谢观众朋友们观看我们今天的节目。大家记住节目的名称叫《理性派对》。我们下期再见。