（一）电离辐射
电离辐射是最重要的物理致癌因素，此类辐射包含足够的电磁能量，足以使原子及分子与组织分离，并改变人体内的化学反应，可以引起人体各部位发生肿瘤，在所有肿瘤的总病例数中占2%～3%，按辐射源区分可分为自然界的辐射线和人为的辐射线。自然界的辐射线来自宇宙、土壤或建筑材料；人为的辐射线主要来自医用射线诊断，如γ射线和X射线，但随着核能在经济和军事领域中的应用越来越广泛，电离辐射对人类的潜在危害也在不断增加。
辐射致癌可以得到比其他原因致癌更可靠的资料，因此，虽然辐射在人类全部恶性肿瘤的病因中。不像化学致癌物那样重要，但对其的实验研究和流行病学研究还是比其他任何致癌物详尽得多。电离辐射是已确定的物理致癌因子，辐射致癌是人类接受低剂量照射引起的唯一可以得到确认的致死性危害。辐射致癌效应的发现要追溯到20世纪初，当时，从事超量放射性物质操作却未做有效防护的职业研究人员中，有不少后来患了癌，随后大量的动物实验也证实辐射的致癌性。
1895年伦琴发现X射线，不久人们就意识到了电离辐射具有致癌性。1902年第1例与辐射相关的癌——即在辐射造成的皮肤溃疡部位发生皮肤癌的病例被报道后，同样的病例不断地被发现。1911年，首次报道了放射性工作人员患白血病的病例。第二次世界战争以后，研究人员开展了大量的辐射致癌的动物实验，随后的对日本原子弹爆炸幸存者长期流行病学调查，进一步验证了电离辐射的致癌作用。日本广岛、长崎受到原子弹袭击后，拥有60万人口的两城市短期内约死亡1/3外，至今尚有几十万受不同程度照射的幸存者，其中部分人员发生了肿瘤，各种肿瘤的发生率为对照人群的4～20倍。
辐射具有两面性，既是人类多种癌的诱导物，又是常用的治癌方法。放射治疗作为治疗恶性肿瘤的三大治疗手段之一，与手术、化疗等配合，可以对许多恶性肿瘤可以产生较好的疗效。根据放疗方法的不同，可以分为体外照射、体内照射、内用核素3种。放射性核素可以用作体内、外照射，X线和各种高能离子射线则用作体外照射。但在实施放疗治疗肿瘤的同时，放疗所致的局部放疗相关肿瘤的报道也屡见不鲜。
20世纪70年代，开始建立辐射致癌的细胞模型系统。到80年代，在对整体水平的组织癌变以及离体细胞恶性转化的观察基础上，人们对辐射致癌的普遍规律和机制有了更深入的了解，认识到电离辐射对很多生物种系的大部分组织都有致癌性。
（二）非电离辐射
非电离辐射是指波长＞100nm的电磁波，由于其能量低，不能引起水和组织电离，故称为非电离辐射。非电离辐射产生一些热效应，但是通常不足以对组织产生任何类型的长期损害。非电离辐射包括光和电磁辐射。非电离辐射对人体的生物学效应与其物理特性有密切关系，特别是与其光子的能量、波束的功率和穿透组织的能力有关。环境中非电离辐射来源于天然、日常生活用品或其他人为的发生源，可以说无处不在。
光包括人们生活中常见的可见光、红外线、紫外线，主要来自太阳辐射。可见光经分光可分为不同的颜色，其实物效应按颜色而异，主要分为红橙光和蓝紫光。红光可引起血液白细胞总数和嗜酸性粒细胞减少，改善生长代谢，降低血糖，促进卵巢黄体形成。蓝紫光是红橙光生理作用的拮抗物，能防止胰岛素低血糖症，能漂白血液中的胆红素治疗新生儿黄疸。总的说来，蓝光具有镇静作用而红光则相反，黄光的生物效应如红光，绿光的作用似蓝光。可见光的不良生物效应多见于接触高强度的人工光源，引起视力下降。
紫外线可被酪氨酸和色氨酸吸收生成黑色素，适量的紫外线照射可预防小儿佝偻病的发生。但过度的紫外线暴露能引起皮肤损伤，表现为晒伤、色素沉着、光变态反应等。此外，紫外线可抑制免疫细胞引起免疫系统功能低下，以及皮肤癌。据统计，户外作业人员头颈部皮肤鳞状细胞癌和基底细胞癌的发病率明显高于室内工作者。近年来由于环境恶化，大气层的臭氧减少，出现地球臭氧空洞，地表紫外线的辐照强度将急剧增高，其诱发人体皮肤癌的潜在危险性将大为增加，这些问题已引起世界各国科学家的高度关注。
红外线的生物效应主要是热效应，被机体吸收后引起体温升高，局部或全身血管扩张，血流速度加快促进新陈代谢和细胞增生，有消炎和镇痛作用。长期的热辐射有一定的致癌作用，有报道生活在某严寒地区的人有常期使用腹部烤炉取暖的习惯，该地区居民腹部软组织恶性肿瘤的发病较多。
非电离辐射亦包括超声波。超声波是很高频率的声波。超声波可以形成超声波影像，作为诊断疾病之用，在妇产科临床诊断中发挥着重要的作用。
对非电离辐射存在更高的关注度，原因在于它可能会带来长期影响。尽管它不会立即导致组织损害，科学家仍然无法确定长期接触是否会发生问题。
（三）慢性炎症刺激
长期的慢性炎症无法治愈，易出现炎症局部组织的细胞异常增生，在其他致癌因素的共同作用下而发生癌变，如慢性胃溃疡、慢性子宫颈炎等。
（四）慢性机械刺激
长期机械性刺激是另一种潜在的危险因素。例如因损伤形成的尖锐牙齿，或不合适的假牙托的长期摩擦可能引起舌癌或颊黏膜癌。石棉或玻璃纤维被吸入肺内，可导致肺癌或胸膜间皮瘤。含有石棉的滑石粉在开腹手术中遗留在腹腔内，也会导致盆腹腔恶性肿瘤的发生。
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