波　羅

每當(dāng)夜晚,你站在山頂或者自家高樓的陽臺上,俯視底下燈火萬盞的城市,你總會(huì)產(chǎn)生美不勝收的感覺:高速路上的車燈像鋼水般流動(dòng);街燈、路燈像縱橫交錯(cuò)的光的河流,遍布城市的每個(gè)角落;而娛樂場所發(fā)出的七彩霓虹,透露出里面紙醉金迷的生活;還有那些燈火通明的酒樓,看起來比白天更顯得金碧輝煌,使人悠然神往;即使在幽靜的居民小區(qū),每一扇窗子里也閃著一盞盞豆燈,整幢樓仿佛是一個(gè)百眼巨人……總之,對于現(xiàn)代的城市來說,夜晚的燈光已經(jīng)不僅僅限于照明,更是裝扮城市夜景不可少的手段。

但是你恐怕沒有想到,在人們不遺余力地用燈光裝扮城市的時(shí)候,這些娛人眼目的亮光不僅浪費(fèi)了大量能源,而且對天文觀測、人體健康以及城市的生態(tài)系統(tǒng)均造成了嚴(yán)重的危害,由此產(chǎn)生一種新型污染,叫“光污染”。

何處尋找一片天文觀測的“凈土”

所謂光污染,簡單地說,就是光對人類及自然環(huán)境造成的負(fù)面影響。這種污染大部分來自低效率、非必要的人造光源。首先深受其害的是天文學(xué)家。

你有沒有注意到,現(xiàn)在夜晚能看到的星星越來越少了?星星正從我們的夜空中逐漸消失!據(jù)統(tǒng)計(jì),在夜晚,天空不受光污染的情況下,可以看到的星星約為7000顆,而在人工白晝的影響下,只能看到大約20—30顆星星。2006年美國一份調(diào)查顯示,夜晚燈光造成的光污染使世界五分之一的人對銀河系視而不見!當(dāng)2005年洛杉磯發(fā)生大停電時(shí),許多人立即打電話到警察局報(bào)警,聲稱天空中出現(xiàn)了一條令人不安的光帶,那其實(shí)不是別的,而是銀河。

光污染對天文觀測影響巨大,歷史上由于光污染而迫使天文臺搬遷的例子比比皆是。

日本東京天文臺于1878年建在東京市中心,上世紀(jì)20年代被迫搬遷到郊區(qū);1955年由于郊區(qū)的光污染不得不第二次搬遷;1973年新址的光污染又迫使天文臺第三次搬遷。西方國家的許多天文臺也多次遷址,有的甚至搬到國外夜空尚未受到污染的地方。

我國的一些天文臺也有同樣的遭遇。中國科學(xué)院紫金山天文臺和上海天文臺為了避開城市照明對天文觀測的影響,均在其他地區(qū)另覓觀測基地。紫金山天文臺始建于1934年,位于南京紫金山巔。上世紀(jì)30年代工業(yè)化程度低,空氣通透性和可見度非常高。但隨著城市的快速發(fā)展,南京夜晚的天空如同白晝,對天文觀測造成嚴(yán)重干擾,天文臺不得不選址搬遷。

為了獲得真正的夜空,天文學(xué)家不得不在越來越偏遠(yuǎn)的地方建設(shè)天文臺。然而,他們能躲到哪里去?他們又能躲多久呢?研究表明,即便是衛(wèi)星照片上看起來一片漆黑的地方,實(shí)際上往往也受到了周圍城市、村鎮(zhèn)燈光的影響?，F(xiàn)在要在地球上尋找滿足天文臺基本條件的觀測地——一片方圓250公里內(nèi)都沒有燈光影響的地方——談何容易!

破壞人體生物鐘的殺手

夜晚的燈光還是破壞人體生物鐘的殺手。人身上有一種叫“褪黑素”的物質(zhì),這種東西最怕光亮,黑夜中哪怕短短幾分鐘的光照都會(huì)破壞其合成。而褪黑素與人的睡眠、體溫等生物節(jié)律緊密相關(guān)。其正常形成一旦遭到抑制,不但擾亂人體的生物鐘,還會(huì)增加?jì)D女乳腺癌的發(fā)病率。這也許就是在晝夜倒班的婦女中,乳腺癌的發(fā)病率明顯偏高的原因。

生物進(jìn)化已經(jīng)把我們造就成適應(yīng)自然晝夜更替的動(dòng)物,而室內(nèi)光污染,尤其是夜間過度使用燈光,打破了這種規(guī)律,導(dǎo)致人體生理節(jié)律紊亂,還會(huì)引發(fā)諸如頭疼、疲勞、性功能減退、焦慮和睡眠障礙等多種疾病,讓我們的身體付出沉重的代價(jià)。

過度照明是造成睡眠障礙的原因之一。睡覺的時(shí)候,我們的身體會(huì)進(jìn)行一系列重要的新陳代謝活動(dòng),包括蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞分裂和生產(chǎn)激素等,這些活動(dòng)是維持免疫功能和人體生理所必須的。失眠不僅會(huì)讓白天的工作和精神受到嚴(yán)重的影響,還可能會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的生理和心理問題的出現(xiàn)。比如,睡眠不足或者睡眠質(zhì)量不高會(huì)延緩疾病康復(fù)的周期,還會(huì)引發(fā)焦慮和抑郁。

研究人員通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),和那些正常接觸陽光和燈光的新生老鼠相比,在老鼠出生之后一個(gè)月,每天增加4個(gè)小時(shí)的燈光照射,這些老鼠出現(xiàn)抑郁和其他情緒障礙的機(jī)會(huì)將大大提高。這是因?yàn)?嬰兒出生后的幾周是生理節(jié)律形成的關(guān)鍵時(shí)期,如果這時(shí)打亂這種時(shí)間周期,就會(huì)影響新生兒自然節(jié)律的形成,而過度照明很大程度上就會(huì)打亂這種時(shí)間周期。

燈光害慘了夜間活動(dòng)的動(dòng)物們

過度的燈火不但影響到了人類自身,也干擾了我們周圍的生態(tài)環(huán)境。自然界的動(dòng)物和植物也早已形成一套與一天24小時(shí)相適應(yīng)的生物節(jié)律,這些節(jié)律由基因攜帶著代代相傳。當(dāng)環(huán)境中光線的節(jié)律被打破時(shí),動(dòng)物們從交配、遷徙到睡眠、覓食等活動(dòng)都可能因?yàn)橐归g的燈光而被打亂。

首當(dāng)其沖的是那些夜間活動(dòng)的動(dòng)物,比如蝙蝠、貓頭鷹、浣熊、小狼、鹿和麋等。城市和村鎮(zhèn)的光污染使得它們的生態(tài)系統(tǒng)平衡遭到破壞:繁殖受到了影響,種群數(shù)量銳減;太多的燈光使它們難以尋找食物;有些動(dòng)物還可能因?yàn)闊艄舛┞对谔鞌趁媲?。總而言?對它們夜間活動(dòng)能力造成的影響導(dǎo)致了它們的死亡。

鳥類的夜間遷徙也會(huì)受到燈光的嚴(yán)重干擾。許多鳥類會(huì)被夜間的燈火吸引,每年,僅僅在北美,就有一億只鳥撞死在燈火通明的高樓大廈上。在加拿大多倫多,每年有大約一萬七千只遷徙的鳥兒撞死在金融區(qū)的高樓上,當(dāng)環(huán)保志愿者把這些鳥的尸體擺滿地面時(shí),場面觸目驚心。還有一些鳥會(huì)深深地迷戀射燈發(fā)射出的光柱。它們不停地繞著光柱盤旋,直到耗盡最后一絲體力而跌落、死亡。遷徙中的鳥還可能因?yàn)闊艄舛月?再也到達(dá)不了目的地。

有個(gè)成語叫“飛蛾撲火”,這說明昆蟲對夜晚的燈光非常敏感。研究發(fā)現(xiàn),一只小型廣告燈箱一年可以殺死約35萬只昆蟲。亮如白晝的夜晚還會(huì)嚴(yán)重影響昆蟲、特別是成蟲的生命周期。而昆蟲是大自然食物鏈上的一個(gè)重要環(huán)節(jié),很多小型動(dòng)物、鳥類和蝙蝠都以昆蟲為主要食物,許多植物靠昆蟲傳授花粉。如果昆蟲的種類和數(shù)量發(fā)生變化,必將嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。

如何減少光污染

光污染雖然會(huì)帶來這么多的害處,但要治理起來,倒是相對簡單的,最重要的是我們要加強(qiáng)“暗夜”意識。比如通過撤掉射燈、為路燈加上遮光罩等辦法,可以避免將燈光無謂地射向樹木、大廈和夜空。在高速公路上,沿途安裝熒光板,這樣它們只會(huì)向車燈的方向反射光線,而不會(huì)像路燈那樣浪費(fèi)燈光和能源。在日常生活中,我們也不要忘記舉手之勞,隨手關(guān)燈,不揮霍燈光。

在減少光污染方面,美國的夏威夷島是世界上許多城市的榜樣。該島上安裝有多臺直徑8到10米的大型天文望眼鏡,那是世界上最大的天文望遠(yuǎn)鏡。島上的第二大城市海洛,城市中的路燈都加裝了遮光罩,所以當(dāng)人們站在半山腰往下看時(shí),會(huì)感到這是一個(gè)黯淡的城市;而走在這座城市的街道上時(shí),卻又不會(huì)感到黑暗。這樣,既減少了光污染,又不會(huì)影響正常的生活。如果我們的城市都能像它那樣做,那全球的光污染就會(huì)大大減輕,這也是本次國際天文年活動(dòng)希望不久的將來能達(dá)到的目標(biāo)。

(選自《科學(xué)之謎》)