电磁学发展至今已在工业、农业、医学、军事及日常生活中得到广泛应用。生命科学也逐步进入细胞、生物大分子,如蛋白质、核酸和多糖,尤其深入到基因水平。随着电磁场(波)应用的日益广泛及生命科学技术的飞速发展,人们对电磁场(波)对生命过程的影响的理解也在不断加深,一门新的学科——生物电磁学应运而生。电磁场(波)既有可资利用的一面,也可能对人类及其他生物产生有害的效应。探索电磁生物效应及机理,发现并利用电磁生物效应有利于生物生长繁殖及疾病治疗的一面,避免造成损伤等有害的一面一直是电磁生物学研究的热点。本文回顾了生物电磁效应的研究进展,从理论和实验两个方面研究了毫米波辐照对动物体表温度的影响。在本研究中设计并搭建了一套新型毫米波辐照系统,其辐照功率密度达到近1W/cm2;为了提高局部观察点的辐照功率密度,在辐照喇叭口采用了低损耗聚四氟乙烯微波透镜以聚焦微波能量。由于聚四氟乙烯对光不透明,不能应用光学方法测量由它制成的透镜的焦距及焦斑;本论文应用红外热成像技术,对毫米波介质透镜天线的焦斑焦距进行了测量。我们未查到对这种测量方法的报道,这是本文的创新之处。研究毫米波辐照对大鼠皮肤的温升效应,获得了皮肤表面温度随辐照时间和功率密度变化的数据。实验结果表明,在几百mW/cm2功率密度条件下,大鼠皮肤表面温升幅度在一定时间范围内与辐照时间和辐照强度成正比,超过一定时间范围皮肤表面温度均趋于稳定。根据生物传热方程和毫米波在动物皮肤组织中的传播特性,建立了毫米波辐照致大鼠皮肤温升的理论计算模型,并用有限元软件ANSYS 对大鼠皮肤在毫米波作用下的温升情况进行了理论分析。分析结果与实验数据变化趋势大体一致。应用量子化学计算方法研究了氨基酸、碱基等重要生物分子的偶极矩、极化率等电磁参数,计算结果表明这些分子的转动能级都落在微波频段,这为探索生物电磁效应的机理提供了一定的理论证据。