当我们打开Google地图，俯瞰人类赖以生存的星球，不难发现在夜空中依然有很多国家与地区灯火通明、亮如白昼。这些在夜晚中充满着光明的地方也是城市化进程最快、文明程度最高的地方。当我们窃喜于人类社会正以迅猛的速度向前发展的同时，是否也该驻足反思一下，这种违背自然规律的“不夜”现象是否科学呢？
 
       生活在大城市的人们，早已没有了古时“日出而作、日落而息”的生活习惯，取而代之的是花样繁多的社交、处理不完的工作以及放不下的各类电子产品，而这一切又往往是人们产生焦虑、烦恼、压力以及身心健康等问题的源头。
 
        在信息化社会向人工智能社会大步迈进的今天，人们不断尝试着通过现代科技手段来实现延长白昼、缩短黑夜的梦想。而人造光源的大规模研发和使用，使人类的这个梦想得以成真。五花八门的人造光源陆续登场，荧光灯、高照度LED灯、电视、手机、电脑、游戏机等产品的开发，使人们夜晚的休息及睡眠时间在不知不觉中被夺走；人造光源满足了人们对光明的追求，同时也破坏了千百年来人类与自然之间建立起来的和谐而默契的生物节律。高强度的人工光源延迟了人类的睡眠时间，干扰了人类的生命节奏及生活韵律，因此引发了一系列健康问题：近视、花眼、白内障、精神疲劳、肉体倦怠、困乏、注意力不集中、高血压、心脏病、癌症等疾病纷至沓来。
 
        在这样的时代背景下，我们有必要重新梳理“光”与人类社会发展的脉络，总结“光”对人的身心健康的影响，从而为解决人类的健康问题及指引人类未来的发展方向做出有意义的探索与研究。
          1、人类对“光”的认知与探索 
        纵观古今，人们一直行走在对“光”的探索与追求的路上。19世纪西方宗教研究领域自然神话学派的代表人物麦克斯·缪勒 (Max Muller) 提出，人类所塑造出的最早的神是太阳神，最早的崇拜形式是太阳崇拜。世界上有五大“太阳崇拜”发源地：古希腊、古埃及、古中国、古印度以及南美的玛雅文化，这些文明的发源地均视“光”与水一样重要，是地球上所有的生命之源。
 
        如同地球上的其他生物一样，人类依靠地球自转及其他自然规律而建立起体内独特的生物钟，并借助体内的蛋白质、荷尔蒙及激素等物质来调节我们体内的生物钟与外界的关系，从而达到人类与外部环境的和谐共生。这就是为什么环境的明暗会让我们处于觉醒和睡眠状态；四季的轮回会像交响乐一样奏响我们生命中每一季都不同的乐章。
 
        2、“光源”的发展及历史进程  
        我们大体上可以把“光”分为两类：自然光及人造光。自然光来源于太阳、月亮、星星、闪电、火等一切宇宙太空或大自然中发光、反光的物体；而人造光的源头可能最早要追溯到约数十万年前的原始人类社会时期，那时的原始人类通过“钻燧取火”获得了光明与温暖；到了青铜器时代，人们开始利用太阳能聚光原理发明了钻燧取火，并逐步掌握了驱赶野兽及烤熟食物的技能。经过漫长岁月的摸索与探究，古埃及人约在 5000年前发明了蜡烛，而中国的史料中可查询到对蜡烛的使用则是在东汉末年，之前的文献中仅有对油灯使用的记载。虽然有些历史数据已经无法准确地考证，但是我们如果用24 小时来比喻各种光源产生的时间，就不难发现，人类社会获得今日之光明并不是距今久远的事情（注：此段译自日本LED推进委员会网站）。           “光”对于人类社会的发展与进步起着如此至关重要的作用，同时又对人的身心健康发挥着举足轻重的作用。在诸多关于探讨“光与人类健康”的课题中，尤为重要的是有关“光”对人体生物钟以及睡眠的影响等问题，同时还有对“光”的“量与质”的探讨。
 
        1、“光”与人体生物钟
        2017年的诺贝尔生理学或医学奖授予了来自美国的三位科学家迈克 尔·杨、杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴希，以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面所取得的成就。评奖委员会这样评价他们的研究：人们过去虽然知道包括人类在内的生物都有内在的生物钟，但是其运行原理却不是很清晰，这三位科学家以果蝇为对象，分离出能够控制昼夜节律的基因，并在分子层面揭示了相关蛋白质的工作机制。同时，这三位诺贝尔奖获得者的研究成果解释了动物、植物及人类是如何适应这种生物节律并同时与地球自转保持了同步。
 
        “‘昼夜节律’只是‘生物节律’的一种，是生物在进化中产生的对地球24小时自转现象的适应结果。”暨南大学附属第一医院神经内科副主任医师、硕士研究生导师孟珩介绍说，“昼夜节律”对人类生活最明显的影响主要体现在睡眠周期上，有时候我们在没有任何闹钟提醒甚至在隔绝阳光的室内也能按时“睡到自然醒， 醒到自然困”，就是“昼夜节律”这个内源机制在起作用。
 
        除了昼夜节律，生物还有各种不同周期长度的节律，例如候鸟南飞、爬行动物冬眠等现象，都是以年为周期的。我国的中医学理论所倡导的“顺应天时”、“休养生息”等原则和现代医学领域在失眠行为学治疗方面所倡导人要定时睡觉、定时觉醒，白天应保证一定的活动，接受适量的光照等内容正与本次诺贝尔奖获得者研究的内容相契合。
 
        生物钟拥有调节人体至关重要的功能，如行为、激素水平、睡眠、体温和新陈代谢等，而“光”对于人体生物钟的调节作用又十分显著。规则的昼夜及明暗变化使人体的生物钟处于相对稳定的状态，这也是人类健康生活最基本的保证。其次，光还对生物钟的位相（相当于时钟的时刻）具有非常重要的调节作用，生物钟的位相会随着早上的光明而向前推进，也会随着深夜的光而位相倒退。
 
         2、“光”与睡眠
        人的生命中，有很大一部分时间（约占生命的1/3）是用来睡眠的，充足和优质的睡眠会让人体力充沛，精神焕发，反之，失眠或劣质的睡眠会引发人的多种疾病和健康问题。日本学者白川等总结了确保“睡眠卫生”的四要素，包括：日常规律的生活节奏；就寝前良好的精神状态；适当的睡眠环境；就寝前的精神放松和大脑的准备。下面围绕上述第三点——睡眠环境中的“光与睡眠的关系”进行一些探讨。
 
        可见光波的长度范围大约为380～780纳米，它不仅可以帮助我们辨认物质的“形”与“色”，而且会对我们的诸多生命活动产生不可忽视的影响。
 
        光照可以影响人体内褪黑素的分泌，褪黑素是由人体大脑中的松果腺合成一种激素。褪黑素的合成具有明显的昼夜节律性，白昼血中浓度极低, 黑夜显著升高, 夜间褪黑素分泌量比白天多5～10倍, 凌晨2:00～3:00达到峰值。褪黑素不仅辅助完成视交叉上核的生理节律起搏功能 , 还能将光照周期信号输送到人体多个功能器官 , 以传达光信息和生物周期的相关信息。
 
        视网膜是生物钟系统中感知光的窗口,最新研究表明,存在于视网膜节细胞 (retinal ganglion cells, RGCs) 上的视黑蛋白 (melanopsin)是生物钟系统中最直接的光信号接受体, 除此之外, 隐色素 (cryptochrome, CRY) 是另外一种生物钟光受体。
 
        海特（Hatter）等人的研究结果还提示 , 除视黑蛋白和隐色素外, 可能还存在其他的光输入途径,而且各种光受体之间相互对话,最后由视网膜下丘脑束将光信息传递到下丘脑视交叉上核。光照是人体生理节律的主要触发因子, 由于下丘脑视交叉上核的节律性活动周期要稍稍大于24小时,因此光暗周期就成了促使下丘脑视交叉上核的活动周期与太阳同步的主要因素。
 
        日本的相关研究表明，光信号传入大脑以后，除了能起到调节生物钟的作用外，还会直接对脑的觉醒作用、交感神经的亢进作用、抑制夜间分泌的褪黑素的合成作用等产生一定的影响。这些作用概括起来就是对人的觉醒、紧张方向所起的生理作用，而与视觉情报的处理毫无关系。这样的生理反应被称为“非视觉生理作用”。眼球对于所接受的光的量及时间长短而增加对觉醒或紧张方向的刺激，而该作用的特征与人对光的感受（喜欢或讨厌）并无直接关系。  
        若想保证拥有优质的睡眠及觉醒循环，就要了解与一天的时间带相对应的光环境的生活适合性是如何变动的。了解了这一规律，要想保证夜间的良好睡眠，就要在夜间尽量减少受光量；反之，要想更好地维持白天的清醒状态，就要保持必要的受光量。另外，在营造光环境时，要注意光源的有效分布（相关色温度）。生活空间中的光环境大体可分为照度和相关色温度的2轴线来评价昼夜的生活适合性。  
        3、“光”的量与质
        “光”对于人类的身心健康起着不可小觑的作用，然而并不是地球上的每一个国家和地区都能享受到充足的光照。比如，在欧美及加拿大的一些靠近北极圈的城市和地区，长年无法接受充足的日光照射。 英国精神卫生研究所在对近2000人的调查中发现， 有一半以上的被访者注意到办公室的自然光不足，相关调查结果还表明，日照时间越短越容易引发人的倦怠感、抑郁症以及季节性情感障碍疾病（SAD）。季节性情感障碍疾病是指人的情绪受季节变化的影响，出现抑郁症等精神方面的疾患。
 
        除了光的“量”对人们造成的影响外，科学家们还对光的“质”进行了研究。德国学者霍尔 维奇·F博士（Hollwich F）的研究表明，通过对“冷白色荧光灯”（光谱中缺少紫色和蓝色） 与“Full Spect照明”（模拟太阳光光谱的人工 照明）比较发现，不同的光源会给人造成完全不同的心理感受。结果显示，长时间暴露在冷白色荧光下的人们的ACTH（副肾皮质刺激荷尔蒙）及皮质醇值均达到让人产生精神抑郁的高度。同时，科学家们也通过对长时间坐在白色荧光灯教室中的学生们进行了实际观测，学生们表现出了不同程度的困倦、无精打采、注意力分散等现象。因此，德国法律禁止医院及医疗设施使用冷白色荧光灯。
 
        可见，虽然人类对光明的追求亘古不变，然而对光的利用则应有所反思。我们不应一味追求 “光的量”，更应追求“光的质”。未来，我们更应不断地从光的这两个方面来探讨和研究“光” 与人类社会发展及人类身心健康的关系。
 
 
        原文刊发于：《医养环境设计》2018年第8期
        原文作者：祝丹—大连民族大学建筑学院副教授
        原文编辑：侯立萍