當我們打開Google地圖，俯瞰人類賴以生存的星球，不難發現在夜空中依然有很多國家與地區燈火通明、亮如白晝。這些在夜晚中充滿著光明的地方也是城市化進程最快、文明程度最高的地方。當我們竊喜于人類社會正以迅猛的速度向前發展的同時，是否也該駐足反思一下，這種違背自然規律的“不夜”現象是否科學呢？
生活在大城市的人們，早已沒有了古時“日出而作、日落而息”的生活習慣，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品，而這一切又往往是人們產生焦慮、煩惱、壓力以及身心健康等問題的源頭。
在信息化社會向人工智能社會大步邁進的今天，人們不斷嘗試著通過現代科技手段來實現延長白晝、縮短黑夜的夢想。而人造光源的大規模研發和使用，使人類的這個夢想得以成真。五花八門的人造光源陸續登場，熒光燈、高照度LED燈、電視、手機、電腦、游戲機等產品的開發，使人們夜晚的休息及睡眠時間在不知不覺中被奪走；人造光源滿足了人們對光明的追求，同時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律。高強度的人工光源延遲了人類的睡眠時間，干擾了人類的生命節奏及生活韻律，因此引發了一系列健康問題：近視、花眼、白內障、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。
在這樣的時代背景下，我們有必要重新梳理“光”與人類社會發展的脈絡，總結“光”對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展方向做出有意義的探索與研究。
“光”與人類社會發展
1、人類對“光”的認知與探索
縱觀古今，人們一直行走在對“光”的探索與追求的路上。19世紀西方宗教研究領域自然神話學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，人類依靠地球自轉及其他自然規律而建立起體內獨特的生物鐘，并借助體內的蛋白質、荷爾蒙及激素等物質來調節我們體內的生物鐘與外界的關系，從而達到人類與外部環境的和諧共生。這就是為什么環境的明暗會讓我們處于覺醒和睡眠狀態；四季的輪回會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”的發展及歷史進程
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光、反光的物體；而人造光的源頭可能最早要追溯到約數十萬年前的原始人類社會時期，那時的原始人類通過“鉆燧取火”獲得了光明與溫暖；到了青銅器時代，人們開始利用太陽能聚光原理發明了鉆燧取火，并逐步掌握了驅趕野獸及烤熟食物的技能。經過漫長歲月的摸索與探究，古埃及人約在 5000年前發明了蠟燭，而中國的史料中可查詢到對蠟燭的使用則是在東漢末年，之前的文獻中僅有對油燈使用的記載。雖然有些歷史數據已經無法準確地考證，但是我們如果用24 小時來比喻各種光源產生的時間，就不難發現，人類社會獲得今日之光明并不是距今久遠的事情（注：此段譯自日本LED推進委員會網站）。
（人造光源發展歷程，從該圖表中可以看出，古人對“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僅僅是最近 100 多年來的事情。而這 100 多 年，也是地球上以發達國家及地區為代表的現代工業及科學進步最為迅猛的一個世紀。(本圖表根據日本LED照明推進委員會網站的資料翻譯、制作而成））
（用 24 小時來比喻各種光源產生的時間（注 ：該數據來源于日本 LED 推進委員會網站））
光與人類健康
“光”對于人類社會的發展與進步起著如此至關重要的作用，同時又對人的身心健康發揮著舉足輕重的作用。在諸多關于探討“光與人類健康”的課題中，尤為重要的是有關“光”對人體生物鐘以及睡眠的影響等問題，同時還有對“光”的“量與質”的探討。
1、“光”與人體生物鐘
2017年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了來自美國的三位科學家邁克 爾·楊、杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴希，以表彰他們在研究生物鐘運行的分子機制方面所取得的成就。評獎委員會這樣評價他們的研究：人們過去雖然知道包括人類在內的生物都有內在的生物鐘，但是其運行原理卻不是很清晰，這三位科學家以果蠅為對象，分離出能夠控制晝夜節律的基因，并在分子層面揭示了相關蛋白質的工作機制。同時，這三位諾貝爾獎獲得者的研究成果解釋了動物、植物及人類是如何適應這種生物節律并同時與地球自轉保持了同步。
“‘晝夜節律’只是‘生物節律’的一種，是生物在進化中產生的對地球24小時自轉現象的適應結果。”暨南大學附屬第一醫院神經內科副主任醫師、碩士研究生導師孟珩介紹說，“晝夜節律”對人類生活最明顯的影響主要體現在睡眠周期上，有時候我們在沒有任何鬧鐘提醒甚至在隔絕陽光的室內也能按時“睡到自然醒， 醒到自然困”，就是“晝夜節律”這個內源機制在起作用。
除了晝夜節律，生物還有各種不同周期長度的節律，例如候鳥南飛、爬行動物冬眠等現象，都是以年為周期的。我國的中醫學理論所倡導的“順應天時”、“休養生息”等原則和現代醫學領域在失眠行為學治療方面所倡導人要定時睡覺、定時覺醒，白天應保證一定的活動，接受適量的光照等內容正與本次諾貝爾獎獲得者研究的內容相契合。
生物鐘擁有調節人體至關重要的功能，如行為、激素水平、睡眠、體溫和新陳代謝等，而“光”對于人體生物鐘的調節作用又十分顯著。規則的晝夜及明暗變化使人體的生物鐘處于相對穩定的狀態，這也是人類健康生活最基本的保證。其次，光還對生物鐘的位相（相當于時鐘的時刻）具有非常重要的調節作用，生物鐘的位相會隨著早上的光明而向前推進，也會隨著深夜的光而位相倒退。
2、“光”與睡眠
人的生命中，有很大一部分時間（約占生命的1/3）是用來睡眠的，充足和優質的睡眠會讓人體力充沛，精神煥發，反之，失眠或劣質的睡眠會引發人的多種疾病和健康問題。日本學者白川等總結了確保“睡眠衛生”的四要素，包括：日常規律的生活節奏；就寢前良好的精神狀態；適當的睡眠環境；就寢前的精神放松和大腦的準備。下面圍繞上述第三點——睡眠環境中的“光與睡眠的關系”進行一些探討。
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物質的“形”與“色”，而且會對我們的諸多生命活動產生不可忽視的影響。
光照可以影響人體內褪黑素的分泌，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達到峰值。褪黑素不僅輔助完成視交叉上核的生理節律起搏功能 , 還能將光照周期信號輸送到人體多個功能器官 , 以傳達光信息和生物周期的相關信息。
視網膜是生物鐘系統中感知光的窗口,最新研究表明,存在于視網膜節細胞 (retinal ganglion cells, RGCs) 上的視黑蛋白 (melanopsin)是生物鐘系統中最直接的光信號接受體, 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話,最后由視網膜下丘腦束將光信息傳遞到下丘腦視交叉上核。光照是人體生理節律的主要觸發因子, 由于下丘腦視交叉上核的節律性活動周期要稍稍大于24小時,因此光暗周期就成了促使下丘腦視交叉上核的活動周期與太陽同步的主要因素。
日本的相關研究表明，光信號傳入大腦以后，除了能起到調節生物鐘的作用外，還會直接對腦的覺醒作用、交感神經的亢進作用、抑制夜間分泌的褪黑素的合成作用等產生一定的影響。這些作用概括起來就是對人的覺醒、緊張方向所起的生理作用，而與視覺情報的處理毫無關系。這樣的生理反應被稱為“非視覺生理作用”。眼球對于所接受的光的量及時間長短而增加對覺醒或緊張方向的刺激，而該作用的特征與人對光的感受（喜歡或討厭）并無直接關系。
若想保證擁有優質的睡眠及覺醒循環，就要了解與一天的時間帶相對應的光環境的生活適合性是如何變動的。了解了這一規律，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，就要保持必要的受光量。另外，在營造光環境時，要注意光源的有效分布（相關色溫度）。生活空間中的光環境大體可分為照度和相關色溫度的2軸線來評價晝夜的生活適合性。
3、“光”的量與質
“光”對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國家和地區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，長年無法接受充足的日光照射。 英國精神衛生研究所在對近2000人的調查中發現， 有一半以上的被訪者注意到辦公室的自然光不足，相關調查結果還表明，日照時間越短越容易引發人的倦怠感、抑郁癥以及季節性情感障礙疾病（SAD）。季節性情感障礙疾病是指人的情緒受季節變化的影響，出現抑郁癥等精神方面的疾患。
除了光的“量”對人們造成的影響外，科學家們還對光的“質”進行了研究。德國學者霍爾 維奇·F博士（Hollwich F）的研究表明，通過對“冷白色熒光燈”（光譜中缺少紫色和藍色） 與“Full Spect照明”（模擬太陽光光譜的人工 照明）比較發現，不同的光源會給人造成完全不同的心理感受。結果顯示，長時間暴露在冷白色熒光下的人們的ACTH（副腎皮質刺激荷爾蒙）及皮質醇值均達到讓人產生精神抑郁的高度。同時，科學家們也通過對長時間坐在白色熒光燈教室中的學生們進行了實際觀測，學生們表現出了不同程度的困倦、無精打采、注意力分散等現象。因此，德國法律禁止醫院及醫療設施使用冷白色熒光燈。
可見，雖然人類對光明的追求亙古不變，然而對光的利用則應有所反思。我們不應一味追求 “光的量”，更應追求“光的質”。未來，我們更應不斷地從光的這兩個方面來探討和研究“光” 與人類社會發展及人類身心健康的關系。
原文刊發于：《醫養環境設計》
2018年第
8期
原文作者：祝丹—大連民族大學建筑學院副教授
原文編輯：侯立萍
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