磁生物学中 $kT$ 问题的新解决机制

尽管超低频或静态磁场和电场中的能量很小，但它们对生物过程的影响，由于能引起生化反应强度的共振变化，而引起了研究人员的极大兴趣。本文提出了一个简化模型，用于研究弱磁场和弱电场对血液中随机离子电流波动的影响，并解决磁生物学中的 $k_BT$ 问题。得到了溶解在特定液体介质中的分子动能的解析表达式。估算了导致毛细血管中产生共振效应的磁场值。数值估算表明，毛细血管和主动脉中分子能量的共振值不同：在相同条件下，主动脉中的分子获得的能量比毛细血管中的分子少 $10^{-9}$ 倍。因此，毛细血管对共振效应非常敏感，当磁场强度接近共振值时，位于毛细血管中的分子的平均能量比其热能高出几个数量级，该能量值足以破坏化学键。