吳育林,魏 彬,林 慶,梁 明,朱錦雄,王小鋒
(1.廣東凱西歐光健康有限公司,廣東 佛山 52800;2.佛山電器照明股份有限公司,廣東 佛山 528000)
光健康是通過光的應(yīng)用,使人體在生理和心理上達到健康狀態(tài)。光健康的核心是對光的科學研究及推廣應(yīng)用。綜觀國內(nèi)外光健康領(lǐng)域的研究,以側(cè)重單個方面的研究居多,缺乏系統(tǒng)化的理論體系。因此,建立光健康的理論體系十分必要。
光與人類健康具有緊密聯(lián)系,人類科學家對于光的研究從未止步。2016年,美國研究團隊在小鼠視網(wǎng)膜找到了一種新型神經(jīng)節(jié)細胞,對光反應(yīng)延遲較長且對遠離樹突的光刺激有明顯反應(yīng),被認為可能和近視的發(fā)生高度相關(guān),為研究LED光源在近視和視覺疲勞防控方面的應(yīng)用提供了新注解[1]。同年,日本研究學者研究發(fā)現(xiàn),適度的近紫外光環(huán)境能夠減緩或抑制青少年眼軸的發(fā)育,降低近視率[2]。2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的獲獎原因是“發(fā)現(xiàn)了調(diào)控晝夜節(jié)律的分子機制”,即生物鐘的分子機制。這是生物節(jié)律研究的重要里程碑[3]。
對于光與健康的研究,我國也在同步開展。2014年,在中國科學院“璀璨行動”重點項目支持下,精準光譜擬合研究、光生物安全性和光生物效應(yīng)分析取得階段性成果。2017年國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性先進電子材料”將健康照明列入重點專項。近年來我國學者如郝洛西、林燕丹、蔡建奇、張昕、鄒念育、楊春宇、嚴永紅等研究團隊在健康照明與光健康領(lǐng)域也進行了很多研究,取得了一系列的研究成果[4-7]。
本文以太陽光為參照物,通過光譜的深入剖析,研究光通過不同方式作用于人體健康的機理,從而構(gòu)建光健康理論體系的大樹模型(圖1)。
圖1 光健康理論體系的“大樹模型”
1)一個關(guān)鍵理論:太陽光是最健康的光!
太陽光包括從300 nm的紫外光到2600 nm的紅外光,其中可見光的波長大約在390~760 nm之間。人類發(fā)展歷史證明,曬太陽有益人體身心健康,不同的人群每天照射太陽光20min以上可以維持比較好的健康狀況。因此,對于人類來說,太陽光是最健康的光。這一點也是光健康體系的關(guān)鍵理論。
2)兩大重要特性:光能量、光營養(yǎng)。
光對人體的影響,有兩個重要的部分,一是光為人體提供能量,稱之為“光能量”;二是光為人體提供營養(yǎng),稱之為“光營養(yǎng)”。
光能量是光在照射人體時給人體帶來的熱量。光能量給人體帶來維持生命特征所需要的熱量,從而確保人體的健康。不同的光源帶來的光能量不同。紅外線照射下,人體血管擴張,血液循環(huán)和新陳代謝加快。
光營養(yǎng)是光帶給人體不同微量元素,維持人體生命特征的平衡,確保人體健康。光通過給人體輸送各種不同的微量元素,或者通過其他介質(zhì)制造不同的微量元素,讓人體處于健康狀態(tài)。曬太陽可以獲得充足的維生素D,可通過抑制體內(nèi)腎素血管緊張素系統(tǒng)的活性來調(diào)節(jié)人體健康。不同光譜的光,給人體帶來的營養(yǎng)不一樣,比如綠色光譜促進光合作用、藍色光譜讓人心情平靜等。
3)三種核心技術(shù):光密碼、光配方、光控制。
光健康在健康照明基礎(chǔ)上,融入不可見光光譜即紅外光譜和紫外光譜。因此,光健康具有三種核心技術(shù):光密碼、光配方、光控制。
光密碼也稱光基因,是研究光譜對人的作用的技術(shù)。紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等光具有各自的波長和光譜屬性,對人也產(chǎn)生不同的作用。
光配方是研究光譜配置,當前主要是LED光源+其他光源,從而達到模擬太陽光譜的目的。不同的光譜如何合理地搭配,需要更多的探究。
光控制是研究將合適的光配方輸送給人體的技術(shù)。光控制包含智能控制、人工智能和VR等技術(shù),目的是實現(xiàn)光配方的合理輸送,讓人體保持健康狀態(tài)。
4)四大主要功能:提高免疫力;減少抑郁;保護眼睛;有助肌膚健康。
提高免疫力:日光照射可以增加人體紅細胞和血紅素,增加唾液和胃酸,促進食欲,提高機體免疫力和對疾病的抵抗力,起到強健身體作用。不同的日光顏色可通過視覺影響人的內(nèi)分泌系統(tǒng),從而導致人體荷爾蒙的增多或減少。
減少抑郁:充足的太陽光由于含有豐富的光譜,顏色也豐富,因此導致人體大腦中的松果體分泌物增加,去甲腎上腺素和多巴胺的分泌也會有所增加,有助于緩解抑郁。
保護眼睛健康:人體的眼睛受很多因素影響,從光強、光色到眩光等。太陽光由于光波范圍廣、光譜顏色豐富且分布均勻,適合人體眼睛。
有助肌膚光滑:太陽光中對皮膚影響大的是紫外線。長波及部分中波紫外線能激活黑色素細胞,促進黑色素細胞合成黑色素,使膚色變深。紫外線還可促進維生素D的合成,維生素D大部分是通過紫外線的照射作用,經(jīng)皮膚中的脫氧膽固醇轉(zhuǎn)化而來。維生素D可以抑制皮膚紅斑的產(chǎn)生。
5)五種表現(xiàn)模式:自然光模式、行為模式、情感模式、保健模式、醫(yī)療模式。
自然光模式:不同地區(qū)不同時間,接收的太陽光照射是不同的。讓人感覺舒適的太陽光照射模式稱之為“自然光模式”。
行為模式:光健康行為模式主要是在人們多樣化需求的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,不同場合情景下需要不同的光。
情感模式:根據(jù)人類情感的不同,設(shè)計不同的光健康場景,這就是光健康情感模式。
保健模式:光健康保健模式是指通過合理科學的設(shè)計,能夠起到保健美容作用。不同的光對人體起到不同的療養(yǎng)作用。
醫(yī)療模式:光健康醫(yī)療模式是利用不同顏色或混合顏色的光,針對不同的疾病進行物理治療,輔助治療各種疾病。
6)六點不同之處:發(fā)光原理不同;光譜形態(tài)不同;光譜內(nèi)容不同;光的變化不同;光的范圍不同;不同的射線。
太陽光和人工光存在以下不同。
發(fā)光原理不同:人工光源有白熾燈、氣體放電燈、LED等,其原理是將電能通過不同方式轉(zhuǎn)化為光能直到產(chǎn)生可見光。
光譜形態(tài)不同:太陽光光譜均勻,人造光光譜落差較大。
光譜內(nèi)容不同:太陽光含有不可見光部分的紅光和紫光光譜,是一種連續(xù)光譜。分為可見光與不可見光兩個部分。白熾燈全色光平衡不理想。普通熒光燈紫外光成分較多。LED燈可見光譜比較多,但是需要科學的搭配。
光的變化不同:太陽光每一秒鐘都不一樣,而人造光保持不變。
光的范圍不同:太陽光亮度高,光線均勻照射范圍廣。
不同的射線:太陽光的連續(xù)譜以及眾多的吸收線和發(fā)射線,是一個極為豐富的信息寶藏。
7)七種色彩:紅橙黃綠青藍紫。
太陽光主要是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種光組成的。
紅色:“快樂之光”。紅色光會刺激感覺神經(jīng)系統(tǒng),構(gòu)建與刺激肝臟,加速皮膚排毒代謝。紅色光通過刺激神經(jīng)系統(tǒng),讓人體血液沸騰,溫度升高。
橙色:“情調(diào)之光”。橙色光能夠舒緩緊繃的肌肉,刺激甲狀腺,改善營養(yǎng)的吸收。橙色光讓人體肌肉放松,從而心情放松,渾身充滿活力。
黃色:“成長之光”。黃色光刺激活躍肌肉,刺激人體淋巴系統(tǒng),刺激排便,加速人體消化。黃色光讓人體產(chǎn)生能量吸收需求,從而更加感覺周邊環(huán)境的溫暖。
綠色:“靈感之光”。綠色光能夠維持人體大腦和腦下垂體的平衡,刺激人體肌肉和組織。綠色光讓人體生命力處于平衡狀態(tài),協(xié)調(diào)人體各個組織結(jié)構(gòu)的平衡。
青色:“心靈之光”。青色光能夠刺激人體,建構(gòu)副甲狀腺,減少分泌物,減輕出血癥狀,從而降低人體的痛感。青色光讓人體抑制一些不適現(xiàn)象,給人體更多調(diào)節(jié)和梳理的時間。
藍色:“寧靜之光”。藍色光帶有輕微鎮(zhèn)定效果,刺激人體松果腺,平緩激動情緒。藍色光讓人體血液平靜,呼吸舒緩,進而情緒安靜下來。
紫色:“浪漫之光”。紫色光抑制人體腎臟及腎上腺,減輕人體對疼痛的敏感度,降低人體溫度,消殺病菌。紫色光讓人體降低生命頻率,檢查人體不兼容而引起不適的細胞并作出回應(yīng),從而維護人體健康。
光健康作為光領(lǐng)域研究的重要組成部分,目前相關(guān)研究還處于初級階段。本文從七個方面闡述了光健康理論體系,希望為光健康領(lǐng)域的研究提供更多的參考。