當(dāng)我們打開Google地圖，俯瞰人類賴以生存的星球，不難發(fā)現(xiàn)在夜空中依然有很多國家與地區(qū)燈火通明、亮如白晝。這些在夜晚中充滿著光明的地方也是城市化進(jìn)程最快、文明程度最高的地方。當(dāng)我們竊喜于人類社會(huì)正以迅猛的速度向前發(fā)展的同時(shí)，是否也該駐足反思一下，這種違背自然規(guī)律的“不夜”現(xiàn)象是否科學(xué)呢？
生活在大城市的人們，早已沒有了古時(shí)“日出而作、日落而息”的生活習(xí)慣，取而代之的是花樣繁多的社交、處理不完的工作以及放不下的各類電子產(chǎn)品，而這一切又往往是人們產(chǎn)生焦慮、煩惱、壓力以及身心健康等問題的源頭。
在信息化社會(huì)向人工智能社會(huì)大步邁進(jìn)的今天，人們不斷嘗試著通過現(xiàn)代科技手段來實(shí)現(xiàn)延長白晝、縮短黑夜的夢(mèng)想。而人造光源的大規(guī)模研發(fā)和使用，使人類的這個(gè)夢(mèng)想得以成真。五花八門的人造光源陸續(xù)登場(chǎng)，熒光燈、高照度LED燈、電視、手機(jī)、電腦、游戲機(jī)等產(chǎn)品的開發(fā)，使人們夜晚的休息及睡眠時(shí)間在不知不覺中被奪走；人造光源滿足了人們對(duì)光明的追求，同時(shí)也破壞了千百年來人類與自然之間建立起來的和諧而默契的生物節(jié)律。高強(qiáng)度的人工光源延遲了人類的睡眠時(shí)間，干擾了人類的生命節(jié)奏及生活韻律，因此引發(fā)了一系列健康問題：近視、花眼、白內(nèi)障、精神疲勞、肉體倦怠、困乏、注意力不集中、高血壓、心臟病、癌癥等疾病紛至沓來。
在這樣的時(shí)代背景下，我們有必要重新梳理“光”與人類社會(huì)發(fā)展的脈絡(luò)，總結(jié)“光”對(duì)人的身心健康的影響，從而為解決人類的健康問題及指引人類未來的發(fā)展方向做出有意義的探索與研究。
“光”與人類社會(huì)發(fā)展
1、人類對(duì)“光”的認(rèn)知與探索
縱觀古今，人們一直行走在對(duì)“光”的探索與追求的路上。19世紀(jì)西方宗教研究領(lǐng)域自然神話學(xué)派的代表人物麥克斯·繆勒 (Max Muller) 提出，人類所塑造出的最早的神是太陽神，最早的崇拜形式是太陽崇拜。世界上有五大“太陽崇拜”發(fā)源地：古希臘、古埃及、古中國、古印度以及南美的瑪雅文化，這些文明的發(fā)源地均視“光”與水一樣重要，是地球上所有的生命之源。
如同地球上的其他生物一樣，人類依靠地球自轉(zhuǎn)及其他自然規(guī)律而建立起體內(nèi)獨(dú)特的生物鐘，并借助體內(nèi)的蛋白質(zhì)、荷爾蒙及激素等物質(zhì)來調(diào)節(jié)我們體內(nèi)的生物鐘與外界的關(guān)系，從而達(dá)到人類與外部環(huán)境的和諧共生。這就是為什么環(huán)境的明暗會(huì)讓我們處于覺醒和睡眠狀態(tài)；四季的輪回會(huì)像交響樂一樣奏響我們生命中每一季都不同的樂章。
2、“光源”的發(fā)展及歷史進(jìn)程
我們大體上可以把“光”分為兩類：自然光及人造光。自然光來源于太陽、月亮、星星、閃電、火等一切宇宙太空或大自然中發(fā)光、反光的物體；而人造光的源頭可能最早要追溯到約數(shù)十萬年前的原始人類社會(huì)時(shí)期，那時(shí)的原始人類通過“鉆燧取火”獲得了光明與溫暖；到了青銅器時(shí)代，人們開始利用太陽能聚光原理發(fā)明了鉆燧取火，并逐步掌握了驅(qū)趕野獸及烤熟食物的技能。經(jīng)過漫長歲月的摸索與探究，古埃及人約在 5000年前發(fā)明了蠟燭，而中國的史料中可查詢到對(duì)蠟燭的使用則是在東漢末年，之前的文獻(xiàn)中僅有對(duì)油燈使用的記載。雖然有些歷史數(shù)據(jù)已經(jīng)無法準(zhǔn)確地考證，但是我們?nèi)绻?4 小時(shí)來比喻各種光源產(chǎn)生的時(shí)間，就不難發(fā)現(xiàn)，人類社會(huì)獲得今日之光明并不是距今久遠(yuǎn)的事情（注：此段譯自日本LED推進(jìn)委員會(huì)網(wǎng)站）。
（人造光源發(fā)展歷程，從該圖表中可以看出，古人對(duì)“光”的探索歷程非常漫長，多種多樣的人造光源及人工照明的出現(xiàn)僅僅是最近 100 多年來的事情。而這 100 多 年，也是地球上以發(fā)達(dá)國家及地區(qū)為代表的現(xiàn)代工業(yè)及科學(xué)進(jìn)步最為迅猛的一個(gè)世紀(jì)。(本圖表根據(jù)日本LED照明推進(jìn)委員會(huì)網(wǎng)站的資料翻譯、制作而成））
（用 24 小時(shí)來比喻各種光源產(chǎn)生的時(shí)間（注 ：該數(shù)據(jù)來源于日本 LED 推進(jìn)委員會(huì)網(wǎng)站））
光與人類健康
“光”對(duì)于人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步起著如此至關(guān)重要的作用，同時(shí)又對(duì)人的身心健康發(fā)揮著舉足輕重的作用。在諸多關(guān)于探討“光與人類健康”的課題中，尤為重要的是有關(guān)“光”對(duì)人體生物鐘以及睡眠的影響等問題，同時(shí)還有對(duì)“光”的“量與質(zhì)”的探討。
1、“光”與人體生物鐘
2017年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了來自美國的三位科學(xué)家邁克 爾·楊、杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴希，以表彰他們?cè)谘芯可镧娺\(yùn)行的分子機(jī)制方面所取得的成就。評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)這樣評(píng)價(jià)他們的研究：人們過去雖然知道包括人類在內(nèi)的生物都有內(nèi)在的生物鐘，但是其運(yùn)行原理卻不是很清晰，這三位科學(xué)家以果蠅為對(duì)象，分離出能夠控制晝夜節(jié)律的基因，并在分子層面揭示了相關(guān)蛋白質(zhì)的工作機(jī)制。同時(shí)，這三位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的研究成果解釋了動(dòng)物、植物及人類是如何適應(yīng)這種生物節(jié)律并同時(shí)與地球自轉(zhuǎn)保持了同步。
“‘晝夜節(jié)律’只是‘生物節(jié)律’的一種，是生物在進(jìn)化中產(chǎn)生的對(duì)地球24小時(shí)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的適應(yīng)結(jié)果。”暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任醫(yī)師、碩士研究生導(dǎo)師孟珩介紹說，“晝夜節(jié)律”對(duì)人類生活最明顯的影響主要體現(xiàn)在睡眠周期上，有時(shí)候我們?cè)跊]有任何鬧鐘提醒甚至在隔絕陽光的室內(nèi)也能按時(shí)“睡到自然醒， 醒到自然困”，就是“晝夜節(jié)律”這個(gè)內(nèi)源機(jī)制在起作用。
除了晝夜節(jié)律，生物還有各種不同周期長度的節(jié)律，例如候鳥南飛、爬行動(dòng)物冬眠等現(xiàn)象，都是以年為周期的。我國的中醫(yī)學(xué)理論所倡導(dǎo)的“順應(yīng)天時(shí)”、“休養(yǎng)生息”等原則和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在失眠行為學(xué)治療方面所倡導(dǎo)人要定時(shí)睡覺、定時(shí)覺醒，白天應(yīng)保證一定的活動(dòng)，接受適量的光照等內(nèi)容正與本次諾貝爾獎(jiǎng)獲得者研究的內(nèi)容相契合。
生物鐘擁有調(diào)節(jié)人體至關(guān)重要的功能，如行為、激素水平、睡眠、體溫和新陳代謝等，而“光”對(duì)于人體生物鐘的調(diào)節(jié)作用又十分顯著。規(guī)則的晝夜及明暗變化使人體的生物鐘處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，這也是人類健康生活最基本的保證。其次，光還對(duì)生物鐘的位相（相當(dāng)于時(shí)鐘的時(shí)刻）具有非常重要的調(diào)節(jié)作用，生物鐘的位相會(huì)隨著早上的光明而向前推進(jìn)，也會(huì)隨著深夜的光而位相倒退。
2、“光”與睡眠
人的生命中，有很大一部分時(shí)間（約占生命的1/3）是用來睡眠的，充足和優(yōu)質(zhì)的睡眠會(huì)讓人體力充沛，精神煥發(fā)，反之，失眠或劣質(zhì)的睡眠會(huì)引發(fā)人的多種疾病和健康問題。日本學(xué)者白川等總結(jié)了確保“睡眠衛(wèi)生”的四要素，包括：日常規(guī)律的生活節(jié)奏；就寢前良好的精神狀態(tài)；適當(dāng)?shù)乃攮h(huán)境；就寢前的精神放松和大腦的準(zhǔn)備。下面圍繞上述第三點(diǎn)——睡眠環(huán)境中的“光與睡眠的關(guān)系”進(jìn)行一些探討。
可見光波的長度范圍大約為380～780納米，它不僅可以幫助我們辨認(rèn)物質(zhì)的“形”與“色”，而且會(huì)對(duì)我們的諸多生命活動(dòng)產(chǎn)生不可忽視的影響。
光照可以影響人體內(nèi)褪黑素的分泌，褪黑素是由人體大腦中的松果腺合成一種激素。褪黑素的合成具有明顯的晝夜節(jié)律性，白晝血中濃度極低, 黑夜顯著升高, 夜間褪黑素分泌量比白天多5～10倍, 凌晨2:00～3:00達(dá)到峰值。褪黑素不僅輔助完成視交叉上核的生理節(jié)律起搏功能 , 還能將光照周期信號(hào)輸送到人體多個(gè)功能器官 , 以傳達(dá)光信息和生物周期的相關(guān)信息。
視網(wǎng)膜是生物鐘系統(tǒng)中感知光的窗口,最新研究表明,存在于視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞 (retinal ganglion cells, RGCs) 上的視黑蛋白 (melanopsin)是生物鐘系統(tǒng)中最直接的光信號(hào)接受體, 除此之外, 隱色素 (cryptochrome, CRY) 是另外一種生物鐘光受體。
海特（Hatter）等人的研究結(jié)果還提示 , 除視黑蛋白和隱色素外, 可能還存在其他的光輸入途徑,而且各種光受體之間相互對(duì)話,最后由視網(wǎng)膜下丘腦束將光信息傳遞到下丘腦視交叉上核。光照是人體生理節(jié)律的主要觸發(fā)因子, 由于下丘腦視交叉上核的節(jié)律性活動(dòng)周期要稍稍大于24小時(shí),因此光暗周期就成了促使下丘腦視交叉上核的活動(dòng)周期與太陽同步的主要因素。
日本的相關(guān)研究表明，光信號(hào)傳入大腦以后，除了能起到調(diào)節(jié)生物鐘的作用外，還會(huì)直接對(duì)腦的覺醒作用、交感神經(jīng)的亢進(jìn)作用、抑制夜間分泌的褪黑素的合成作用等產(chǎn)生一定的影響。這些作用概括起來就是對(duì)人的覺醒、緊張方向所起的生理作用，而與視覺情報(bào)的處理毫無關(guān)系。這樣的生理反應(yīng)被稱為“非視覺生理作用”。眼球?qū)τ谒邮艿墓獾牧考皶r(shí)間長短而增加對(duì)覺醒或緊張方向的刺激，而該作用的特征與人對(duì)光的感受（喜歡或討厭）并無直接關(guān)系。
若想保證擁有優(yōu)質(zhì)的睡眠及覺醒循環(huán)，就要了解與一天的時(shí)間帶相對(duì)應(yīng)的光環(huán)境的生活適合性是如何變動(dòng)的。了解了這一規(guī)律，要想保證夜間的良好睡眠，就要在夜間盡量減少受光量；反之，要想更好地維持白天的清醒狀態(tài)，就要保持必要的受光量。另外，在營造光環(huán)境時(shí)，要注意光源的有效分布（相關(guān)色溫度）。生活空間中的光環(huán)境大體可分為照度和相關(guān)色溫度的2軸線來評(píng)價(jià)晝夜的生活適合性。
3、“光”的量與質(zhì)
“光”對(duì)于人類的身心健康起著不可小覷的作用，然而并不是地球上的每一個(gè)國家和地區(qū)都能享受到充足的光照。比如，在歐美及加拿大的一些靠近北極圈的城市和地區(qū)，長年無法接受充足的日光照射。 英國精神衛(wèi)生研究所在對(duì)近2000人的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)， 有一半以上的被訪者注意到辦公室的自然光不足，相關(guān)調(diào)查結(jié)果還表明，日照時(shí)間越短越容易引發(fā)人的倦怠感、抑郁癥以及季節(jié)性情感障礙疾?。⊿AD）。季節(jié)性情感障礙疾病是指人的情緒受季節(jié)變化的影響，出現(xiàn)抑郁癥等精神方面的疾患。
除了光的“量”對(duì)人們?cè)斐傻挠绊懲?，科學(xué)家們還對(duì)光的“質(zhì)”進(jìn)行了研究。德國學(xué)者霍爾 維奇·F博士（Hollwich F）的研究表明，通過對(duì)“冷白色熒光燈”（光譜中缺少紫色和藍(lán)色） 與“Full Spect照明”（模擬太陽光光譜的人工 照明）比較發(fā)現(xiàn)，不同的光源會(huì)給人造成完全不同的心理感受。結(jié)果顯示，長時(shí)間暴露在冷白色熒光下的人們的ACTH（副腎皮質(zhì)刺激荷爾蒙）及皮質(zhì)醇值均達(dá)到讓人產(chǎn)生精神抑郁的高度。同時(shí)，科學(xué)家們也通過對(duì)長時(shí)間坐在白色熒光燈教室中的學(xué)生們進(jìn)行了實(shí)際觀測(cè)，學(xué)生們表現(xiàn)出了不同程度的困倦、無精打采、注意力分散等現(xiàn)象。因此，德國法律禁止醫(yī)院及醫(yī)療設(shè)施使用冷白色熒光燈。
可見，雖然人類對(duì)光明的追求亙古不變，然而對(duì)光的利用則應(yīng)有所反思。我們不應(yīng)一味追求 “光的量”，更應(yīng)追求“光的質(zhì)”。未來，我們更應(yīng)不斷地從光的這兩個(gè)方面來探討和研究“光” 與人類社會(huì)發(fā)展及人類身心健康的關(guān)系。
原文刊發(fā)于：《醫(yī)養(yǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)》
2018年第
8期
原文作者：祝丹—大連民族大學(xué)建筑學(xué)院副教授
原文編輯：侯立萍
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