開展重要基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)級電磁防護設(shè)計是應對高功率電磁環(huán)境威脅的必要措施,電磁防護仿生思想為電磁防護問題提供了新的方法。為此,提出了借鑒人體免疫機制開展系統(tǒng)級電磁防護的思路。首先介紹了人體免疫系統(tǒng)所具有的層次性、免疫識別、免疫記憶、自適應性等功能特點,而后闡述了基于該機制的工程系統(tǒng)級電磁防護體系。該體系具有防護高功率電磁信號的3道防線,可對入侵的高功率電磁信號進行識別、預警和記憶。針對不同類型電磁信號,該體系可進行系統(tǒng)毀傷效應預估,配合后端的彈性防護機制,可為基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)級電磁防護提供一種有效途徑。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2019,45(08)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

人體免疫系統(tǒng)的層次性結(jié)構(gòu)Fig.1Hierarchicalstructureofhumanimmunesystem

牟≡?褰?嵩詬貌惚磺宄??逡褐械納本?鎦?(如溶菌酶)和吞噬細胞被稱為人體免疫系統(tǒng)的第2道防線。免疫器官及其免疫細胞被稱作人體的第3道防線。1.2免疫識別免疫系統(tǒng)要將自身健全的構(gòu)成成分以外的東西從體內(nèi)排除出去，首先要辨別自我和非我，這個過程稱為免疫識別，其中淋巴細胞對抗原(外來細胞)的特異識別起到了最主要的作用。每個淋巴細胞特異地與有限數(shù)目的特定結(jié)構(gòu)的抗原結(jié)合，由于每個淋巴細胞的表面含有多個受體，當這些受體與抗原表面的抗原決定基有互補的結(jié)構(gòu)時，這個抗原就被識別，如圖2所示。圖1人體免疫系統(tǒng)的層次性結(jié)構(gòu)Fig.1Hierarchicalstructureofhumanimmunesystem圖2免疫識別過程Fig.2Immunerecognitionprocess1.3免疫應答和免疫記憶適應性免疫系統(tǒng)具有學習和記憶能力，免疫應答可分為初次應答和二次應答。初次應答是指免疫系統(tǒng)首次遭遇未知病原體，并執(zhí)行其免疫功能的過程；二次應答是在初次應答后，免疫系統(tǒng)通過記憶細胞加速對已出現(xiàn)過病原體的識別、響應過程，二次應答表明免疫系統(tǒng)具有記憶功能。發(fā)生二次應答不僅僅是由于再次遇到相同病原體，免疫系統(tǒng)遇到與已知病原體特征類似的新病原體，也會發(fā)生二次應答。1.4自適應性免疫系統(tǒng)具有維持免疫平衡的機制。通過對抗體的抑制和促進作用，能自我調(diào)節(jié)產(chǎn)生適當數(shù)量的必要抗體，即免疫調(diào)節(jié)具有一定的彈性。當B細胞激活后，它通過細胞分裂不斷地克隆自身，克隆的速率比正常細胞發(fā)育速率高9個數(shù)量級，這個過程稱作體細胞高突變。突變產(chǎn)生的子B細胞含有與父代B細胞不同的受體，因而具有不同的病原體親和力。2人體免疫系統(tǒng)與系統(tǒng)級電磁防護體系的相似性2.1基本功能和體系結(jié)構(gòu)相似人體作為一個組織嚴?

绱拍芰殼秩臚揪棟?ㄖ苯喲┩竿獠坎牧希?諤煜摺?電纜上耦合產(chǎn)生浪涌沖擊等。侵入途徑的多樣性決定了電磁防護體系也必須具有多道防線的層次性防御結(jié)構(gòu)。2.2反應過程相似此處主要針對人體免疫中的特異性免疫過程，包括感應階段、反應階段、效應階段3個階段[13]。感應階段對應免疫識別過程；反應階段是在人體識別抗原后，B細胞迅速增殖分化，產(chǎn)生效應B細胞和記憶B細胞的過程；效應階段是抗體發(fā)生免疫效應的過程。對于系統(tǒng)級電磁防護的作用過程而言，也可分為識別、反應、效應等幾個階段。如圖3所示，其中高功率電磁信號識別階段對應于特異性免疫過程中的感應階段，主要包括高功率電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的作用過程和入侵波形分析等內(nèi)容；系統(tǒng)反應、防護方案選擇對應于特異性免疫過程中的反應階段，主要是防護方案選擇等內(nèi)容；防護作用階段對應于特異性免疫過程中的效應階段，主要是防護應答過程。3借鑒人體免疫機制的工程系統(tǒng)級高功率電磁防護體系以重要人防工程設(shè)施為例[14]，傳統(tǒng)電磁防護思想多針對某種設(shè)備或某類電磁威脅，在內(nèi)部電子信息設(shè)備種類較多、分布較廣且高功率電磁信號侵入途徑多樣的情況下，容易造成“欠防護”或“過加固”�？山梃b人體免疫系統(tǒng)建立起系統(tǒng)級電磁防護思維，并通過對免疫機制進行結(jié)構(gòu)仿生和功能仿生，重點從防護體系結(jié)構(gòu)、識別、預警和記憶以及自適應調(diào)節(jié)機制等幾個方面進行借鑒和創(chuàng)新設(shè)計，同時運用基于系統(tǒng)辨識的工程電磁毀傷效應評估方法，可建立起系統(tǒng)級的高功率電磁防護體系。3.1防護體系結(jié)構(gòu)針對不同的侵入途徑，借鑒人體免疫系統(tǒng)中的層次性結(jié)構(gòu)防御思想，可建立具有3道防線的工程高功率電磁防護體系，如表1所示。人體免疫系統(tǒng)中，皮膚?


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