聚焦人居健康 共創(chuàng)行業(yè)未來

郝洛西

（同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院）

我國(guó)人居健康發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)，人口老齡化趨勢(shì)加劇、身心疾病高發(fā)、醫(yī)療資源供需失衡、配置不均等日益嚴(yán)峻的人居健康問題不僅降低了大眾生活品質(zhì)，也制約著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。人與環(huán)境間的多維耦合作用機(jī)制和動(dòng)態(tài)關(guān)系讓人居健康的研究高度復(fù)雜，具有相當(dāng)?shù)碾y度，但又迫在眉睫、不可回避。在“健康中國(guó) 2030”國(guó)家戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，我們的研究應(yīng)以問題為導(dǎo)向，按照“關(guān)聯(lián)作用機(jī)制研究——關(guān)鍵性技術(shù)問題突破——示范應(yīng)用與評(píng)估”的路線，開展涵蓋“醫(yī)、工、理、 管”等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的全鏈程、系統(tǒng)性研究，以人居健康為目標(biāo)、建成環(huán)境為載體、新興技術(shù)為工具，學(xué)科交叉與產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作是目前該類研究的特色和優(yōu)勢(shì)。

人體健康與光環(huán)境之間存在著復(fù)雜的多因素交互作用和正負(fù)反饋機(jī)制。關(guān)聯(lián)作用機(jī)制研究旨在厘清身心健康與光環(huán)境間的相關(guān)要素，篩選損害健康的風(fēng)險(xiǎn)因素，識(shí)別增進(jìn)健康的有利因子，是光健康研究中不可或缺的基礎(chǔ)內(nèi)容。倫斯勒理工學(xué)院照明研究中心（LRC）的Mark Rea 和Mariana Figueiro團(tuán)隊(duì)基于光輻射對(duì)夜間褪黑激素分泌抑制影響的函數(shù)關(guān)系和人眼對(duì)光、色度、亮度的感知特性，提出了節(jié)律刺激指標(biāo)（CircadianStimulus，CS），用于衡量光照刺激對(duì)晝夜節(jié)律的影響。美國(guó)國(guó)立精神衛(wèi)生研究院（National Institute ofMental Health）、薩爾克生物研究所(Salk Institute forBiological Studies) Satchidanada Panda 團(tuán)隊(duì)、英國(guó)圣托馬斯醫(yī)院的Ifigenia Kostoglou-Athanassiou和David FTreacher團(tuán)隊(duì)以及解放軍總醫(yī)院顧瑛院士團(tuán)隊(duì)、溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院瞿佳教授團(tuán)隊(duì)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院蔡建奇研究員帶領(lǐng)的視覺健康與安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所史國(guó)華團(tuán)隊(duì)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的大量科研成果，揭示了光照的細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)、人體視覺、中樞神經(jīng)、皮膚和代謝系統(tǒng)對(duì)光環(huán)境的短、中、長(zhǎng)期響應(yīng)以及不良光照環(huán)境引起屈光不正、視覺疲勞、節(jié)律紊亂、情緒障礙等健康問題的發(fā)生機(jī)制，為健康照明產(chǎn)品應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)中技術(shù)指標(biāo)、光照參量的確定提供了理論依據(jù)，保障了光健康研究實(shí)踐的科學(xué)性。

技術(shù)創(chuàng)新的根本目的是改善民生福祉。近年來，我國(guó)各大高等院校、科研院所及企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)世界科技前沿，前瞻布局，在光源材料及器件、電路與模塊、智能控制技術(shù)與下游應(yīng)用等方向上進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，取得了大量原創(chuàng)成果，打破了核心技術(shù)為少數(shù)跨國(guó)公司所壟斷的局面。國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)下的“半導(dǎo)體照明產(chǎn)品全技術(shù)鏈綠色制造技術(shù)研究”、“新形態(tài)多功能室內(nèi)照明關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)集成”、“室外照明關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)集成”、“可見光通信關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)研發(fā)”、“面向健康照明的光生物機(jī)理及應(yīng)用研究”等項(xiàng)目對(duì)大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)與云計(jì)算、無線通信、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、傳感器、人機(jī)交互等眾多數(shù)字化信息技術(shù)與照明領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)深度融合，集成應(yīng)用的探索也在有序進(jìn)行，技術(shù)難點(diǎn)不斷獲得突破。面向各類人居環(huán)境及不同人群的身心健康需求，革新照明光源和燈具產(chǎn)品的材料、制造工藝、技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用模式；深層挖掘多領(lǐng)域交叉、跨界集成的先進(jìn)照明技術(shù)在光健康研究實(shí)踐中的落腳點(diǎn)，構(gòu)建光照環(huán)境主動(dòng)式健康干預(yù)的技術(shù)體系，最終形成有益于視覺健康、改善情緒和節(jié)律的健康照明系統(tǒng)和針對(duì)性、系統(tǒng)性的健康光環(huán)境設(shè)計(jì)策略，是下一步聚力攻堅(jiān)的重點(diǎn)。

學(xué)術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化依托于住宅、工廠、養(yǎng)老、醫(yī)院、學(xué)校、辦公、極端環(huán)境和國(guó)防設(shè)施等各類人居環(huán)境中開展的光健康示范應(yīng)用。然而，人類擁有著高度發(fā)達(dá)和復(fù)雜生理系統(tǒng)、高級(jí)而深層的思維活動(dòng)與心理過程，人居環(huán)境也受到自然條件、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)等因素的綜合影響，相對(duì)于借助各種儀器設(shè)備、嚴(yán)格控制條件的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境更為動(dòng)態(tài)和多變，所以實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果的可靠性與可重復(fù)性有待檢驗(yàn)，同時(shí)醫(yī)學(xué)倫理問題也不斷出現(xiàn)。以人為對(duì)象的健康照明研究從實(shí)驗(yàn)室到應(yīng)用往往被一系列的障礙分隔，過程長(zhǎng)期而艱難，極具挑戰(zhàn)，很多基礎(chǔ)研究成果難以產(chǎn)生實(shí)際效益。循證設(shè)計(jì)通過影響機(jī)制分析、實(shí)證、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、觀察和評(píng)價(jià)等方法指導(dǎo)理論成果轉(zhuǎn)化。面向生命全周期、健康全過程，關(guān)注老齡、嬰幼兒、病患等特殊人群的健康需求，應(yīng)對(duì)地下空間、密閉空間、極地、深空、深海等特殊和極端人居環(huán)境給人體健康造成的不利影響，在各類人居環(huán)境中開展循證設(shè)計(jì)研究，完成工程應(yīng)用實(shí)踐，將成為光健康研究的重要環(huán)節(jié)。

國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）提出了一系列光健康和光生物安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如2004年提出2009年更新的CIE 158:2004/2009《Ocular Lighting effects on humanphysiology and behavior》（視覺照明對(duì)人體生理及行為的影響）、2016年的CIE 218:2016《Research roadmapfor healthful interior lighting applications》（室內(nèi)健康照明應(yīng)用路線圖）、2017年的CIE 227:2017《Lightingfor older people and people with visual impairment inbuildings》（老年人和視覺障礙者的建筑照明指南）、CIES009/E: 2002 《Photobiological safety of lamps andl amp sys t ems》(燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性）等；ISO和CIE的聯(lián)合工作組ISO/TC274提出了ISO/WD TR21783《Light and lighting - Integrative lighting - Nonvisual effects》（集成照明設(shè)計(jì)指南—非視覺效應(yīng)），德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了《Optical radiation physics andilluminating engineering - Part 100: Melanopic effects ofocular light on human beings》（光輻射物理學(xué)和照明技術(shù) 第100部分：人眼部光照對(duì)褪黑激素的影響），DINSPEC 67600-2013《Biologically effective illumination- Design guidelines》(生物效應(yīng)照明設(shè)計(jì)指南）兩份標(biāo)準(zhǔn)化文件，后者還對(duì)教育設(shè)施、老人家居和療養(yǎng)院、醫(yī)療診所、辦公室、交通樞紐的光環(huán)境設(shè)計(jì)提出了具體建議。我國(guó)未來人居光照環(huán)境設(shè)計(jì)導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范的制定在借鑒國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還需結(jié)合中國(guó)國(guó)情與中國(guó)人群人眼、體質(zhì)及人格特點(diǎn)，在建立普適性標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還應(yīng)針對(duì)各類人群和人居環(huán)境的應(yīng)用要求制定專門化標(biāo)準(zhǔn)。

從分子層面的關(guān)聯(lián)機(jī)制研究到循證實(shí)驗(yàn)， 從建成環(huán)境到管理策略、規(guī)范導(dǎo)則的制定，光健康研究是一個(gè)多主體、多維度、多層次的結(jié)構(gòu)，需要不同學(xué)科的全面參與、深度協(xié)同合作。通過基礎(chǔ)性學(xué)科與應(yīng)用性學(xué)科主體的協(xié)同、自然科學(xué)研究與社會(huì)科學(xué)研究的結(jié)合，探索健康光照解決方案，優(yōu)化人居環(huán)境的健康性能；通過有效利用各學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和技術(shù)條件，對(duì)光照環(huán)境與人居健康的相關(guān)課題進(jìn)行綜合系統(tǒng)性研究（例如生理傳感器、眼動(dòng)追蹤、城市大數(shù)據(jù)等創(chuàng)新技術(shù)，對(duì)光照環(huán)境的健康性進(jìn)行主客觀結(jié)合的測(cè)度）保證光健康研究的科學(xué)性與完整性，實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)資源的最佳化配置；通過整合產(chǎn)、學(xué)、研、用各領(lǐng)域的資源優(yōu)勢(shì)，開展綜合性和示范性的人居健康照明工程實(shí)踐；突破照明領(lǐng)域壁壘，構(gòu)建具有行業(yè)引領(lǐng)作用的高水平智庫、學(xué)術(shù)交流平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，這種多學(xué)科、復(fù)合型、開拓式的共融發(fā)展模式是光健康研究實(shí)踐也是照明行業(yè)發(fā)展需要采取的新模式。

中國(guó)是照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)、出口的大國(guó)，也是照明工程建設(shè)的大國(guó)。多年以來，照明行業(yè)保持著快速、穩(wěn)定的發(fā)展， 成績(jī)斐然。然而產(chǎn)業(yè)格局不高、基礎(chǔ)研究和先進(jìn)制造技術(shù)存在短板、行業(yè)創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力不足、發(fā)展不平衡、整體實(shí)力有待提升等現(xiàn)狀亦不容忽視。面對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和錯(cuò)綜復(fù)雜、充滿變數(shù)的世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，傳統(tǒng)的以量為主的行業(yè)發(fā)展模式難以為繼， 加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、推進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求極為迫切。我國(guó)1 3 億多的人口基數(shù)龐大，深度老齡化人口結(jié)構(gòu)還將持續(xù)，與此同時(shí)國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)大眾健康問題高度重視，人們的健康意識(shí)不斷提升，健康產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含著極強(qiáng)的內(nèi)在生長(zhǎng)力及廣闊的市場(chǎng)前景。“人居健康”為照明行業(yè)突破發(fā)展瓶頸、實(shí)現(xiàn)變革與升級(jí)，創(chuàng)造了歷史性的新機(jī)遇。因此，從頂層策略、研究設(shè)計(jì)到制造應(yīng)用、檢測(cè)評(píng)估，照明產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)應(yīng)攜手共進(jìn)，抓住“光健康”這一彎道超車的窗口期，以技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，為我國(guó)健康事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、貫徹全民健康保障戰(zhàn)略，讓中國(guó)照明行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新造福于民，做出務(wù)實(shí)的貢獻(xiàn)。