【邂逅新星】“硬核电波”太赫兹：别拿我蒙骗消费者

2017年起，中国科普作家协会持续开展“科普科幻青年之星计划”项目，面向全社会遴选、培育18-45周岁、有志于科普科幻创作的青年人才。活动开展5年来，培训学员近5000人，1245篇科普科幻作品得到展示，数百名作者被授予“科普科幻青年之星”称号。2021年，从近400部作品中遴选出30部优秀作品，其中科普作品19部，科幻作品11部。经中国科普作家协会积极推荐，部分作品陆续在《科学故事会》《中国青年报》《科普时报》等媒体刊发，中国科普作家协会微信公众号通过“邂逅新星”栏目进行转发，以飨读者。

“硬核电波”太赫兹：别拿我蒙骗消费者沉舟舟（哈尔滨工业大学硕士研究生）太赫兹技术，在两个圈子里比较有名：一是科研圈，二是保健品贩子的朋友圈。因为名字听着“高大上”，所以也成了保健品骗局的新宠之一。太赫兹细胞热疗仪、太赫兹能量鞋、太赫兹手链……功效神奇，治病抗癌，美白延寿，简直是一件件极品修仙神器。

有些太赫兹商品简介除了将其功效吹得神乎其神，还不忘煞有介事地进行一番科普，也许跳广场舞的大妈、下象棋的大爷都比你更懂太赫兹波。

“大器晚成”的太赫兹太赫兹波介于微波与红外波之间，是宏观电子学与微观光子学研究的交叉领域。太赫兹波早期有多个“小名”，在光学领域被称为“远红外波”，而在电子学领域则称其为“亚毫米波”“超微波”等，直到1974年，科学家弗莱明才将它正式命名为“太赫兹波”。

早在一百多年前就有人探索过太赫兹波，但由于其技术的早期研究受制于太赫兹源及功能器件缺乏，发展十分缓慢。而到了20世纪80年代中期，随着半导体技术、激光技术的日益成熟，特别是飞秒激光技术的发展，使得太赫兹波激发光源与探测器的设计制造不再困难，太赫兹技术从此得以迅猛发展。

从20世纪90年代中期开始，以美国为首的国家在太赫兹技术研究项目中相继投入大量资金，而我国则起步相对较晚。2005年有20多位院士参加的第270次香山科学会议上，专题研讨了如何在中国发展太赫兹科学技术，这标志着中国太赫兹研究战略的启动。值得庆幸的是，虽然我国起步晚了近十年，但从目前看来与国外总体差距还不是很大。

“过人之处”的太赫兹波那么，被美国麻省理工大学评为“改变未来世界的十大技术”之一的太赫兹技术，到底有什么神奇之处，让各国不惜花重金争相研究呢？

太赫兹波的光子能量极小，当其与生物组织中的分子相互作用时，不会像X射线一样产生对生物组织有害的光致电离，并且太赫兹波具有高穿透性，能穿透大部分干燥的非极性材料，对于可见光很难透过的布料、陶瓷等，太赫兹波能低损耗地轻松通过，特别适合对人体或其他生物组织的无损检测。

针对这些特性，国内外研究团队研发出了各式各样的太赫兹人体安检仪。相比传统的金属安检仪，太赫兹人体安检仪不仅能够探测金属，还可以检测陶瓷、粉末、布料、胶体，约3秒即可完成一次检测，而且是非接触式的，不显示任何身体特征，能够充分保护被检者的隐私。

太赫兹波对非极性材料有着很好的穿透性，不过它也有“克星”，那就是水以及其他高极性分子。太赫兹波能够被水强吸收，这看似是致命的缺点，却被机智的科研人员用在了生物、医疗成像技术上。在太赫兹成像过程中，正常组织与病变组织含水量的差异能够直观地在图像中看出来，因而可用来加强对许多病理状况，如牙病、骨关节炎、癌症等的早期发现。

太赫兹波段包含了丰富的物理和化学信息。大多极性分子和生物大分子的振动或转动能级跃迁都处在太赫兹波段，不同物质在太赫兹波段具有不同的特征吸收光谱。基于此特性的太赫兹光谱成像技术，能够分辨物体的外形，鉴别物体的组分，分析物体的物理化学性质，可进一步为缉毒排爆、环境问题防治等提供相关的理论依据和探测技术。

太赫兹波的单个脉冲一般包含几十个太赫兹的带宽，这就意味着在单位时间内可以承载海量的信息，因此太赫兹技术是实现6G通信的潜在技术。

6G通信太赫兹应用场景分析 (图片由作者提供)

别再为太赫兹保健品交“智商税”太赫兹波除了这些优异特性之外，在生物医学领域，也有团队研究强太赫兹辐射源产生的生物效应，当太赫兹波辐照剂量足够大时将导致生物组织升温、急性炎症反应或肿瘤消融，也就是说强太赫兹波在未来或能用以治疗疾病但同时也能导致细胞损伤，其安全防范标准还有待研究。不过不用担心，强太赫兹辐射源还处于实验室研究阶段，能接触到的人体安检仪都是低辐照强度、人畜无害；而且一款成熟的医疗产品至少要经过设计开发、注册检测、临床试验、注册申报、生产许可申请等漫长的零收益过程，即使有太赫兹医疗产品，其高昂的研发成本根本不允许价格亲民，因此目前在普通消费渠道或平台能买到的太赫兹保健品基本上是不良商贩为牟利而设的骗局。

太赫兹作为一项前沿科技正逐步从实验室走进现实生活，但考虑到其价格与功能，现在还不能也没有必要实现人手一台太赫兹设备，所以别再给虚假宣传太赫兹小商品的贩子打钱交“智商税”了。

（本文2022年1月7日刊发在《科普时报》上）（排版：张馨木 编辑：齐钰 审定：邹贞）