關(guān)于構(gòu)建光健康理論體系的研究

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)

引言

光健康是通過(guò)光的應(yīng)用，使人體在生理和心理上達(dá)到健康狀態(tài)。光健康的核心是對(duì)光的科學(xué)研究及推廣應(yīng)用。綜觀國(guó)內(nèi)外光健康領(lǐng)域的研究，以側(cè)重單個(gè)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。

1 光健康研究現(xiàn)狀

光與人類健康具有緊密聯(lián)系，人類科學(xué)家對(duì)于光的研究從未止步。2016年，美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在小鼠視網(wǎng)膜找到了一種新型神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，對(duì)光反應(yīng)延遲較長(zhǎng)且對(duì)遠(yuǎn)離樹(shù)突的光刺激有明顯反應(yīng)，被認(rèn)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(jué)疲勞防控方面的應(yīng)用提供了新注解[1]。同年，日本研究學(xué)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(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)原因是“發(fā)現(xiàn)了調(diào)控晝夜節(jié)律的分子機(jī)制”，即生物鐘的分子機(jī)制。這是生物節(jié)律研究的重要里程碑[3]。

對(duì)于光與健康的研究，我國(guó)也在同步開(kāi)展。2014年，在中國(guó)科學(xué)院“璀璨行動(dòng)”重點(diǎn)項(xiàng)目支持下，精準(zhǔn)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”將健康照明列入重點(diǎn)專項(xiàng)。近年來(lái)我國(guó)學(xué)者如郝洛西、林燕丹、蔡建奇、張昕、鄒念育、楊春宇、嚴(yán)永紅等研究團(tuán)隊(duì)在健康照明與光健康領(lǐng)域也進(jìn)行了很多研究，取得了一系列的研究成果[4-7]。

2 光健康理論體系的構(gòu)建

本文以太陽(yáng)光為參照物，通過(guò)光譜的深入剖析，研究光通過(guò)不同方式作用于人體健康的機(jī)理，從而構(gòu)建光健康理論體系的大樹(shù)模型(圖1)。

圖1 光健康理論體系的“大樹(shù)模型”

1)一個(gè)關(guān)鍵理論：太陽(yáng)光是最健康的光！

太陽(yáng)光包括從300 nm的紫外光到2600 nm的紅外光，其中可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大約在390～760 nm之間。人類發(fā)展歷史證明，曬太陽(yáng)有益人體身心健康，不同的人群每天照射太陽(yáng)光20min以上可以維持比較好的健康狀況。因此，對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)光是最健康的光。這一點(diǎn)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(yíng)養(yǎng)。

光對(duì)人體的影響，有兩個(gè)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(yíng)養(yǎng)，稱之為“光營(yíng)養(yǎng)”。

光能量是光在照射人體時(shí)給人體帶來(lái)的熱量。光能量給人體帶來(lái)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(lái)的光能量不同。紅外線照射下，人體血管擴(kuò)張，血液循環(huán)和新陳代謝加快。

光營(yíng)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(guò)給人體輸送各種不同的微量元素，或者通過(guò)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(yáng)可以獲得充足的維生素D，可通過(guò)抑制體內(nèi)腎素血管緊張素系統(tǒng)的活性來(lái)調(diào)節(jié)人體健康。不同光譜的光，給人體帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)不一樣，比如綠色光譜促進(jìn)光合作用、藍(lán)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(jiàn)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(duì)人的作用的技術(shù)。紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等光具有各自的波長(zhǎng)和光譜屬性，對(duì)人也產(chǎn)生不同的作用。

光配方是研究光譜配置，當(dāng)前主要是LED光源+其他光源，從而達(dá)到模擬太陽(yáng)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(shí)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(hù)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(xì)胞和血紅素，增加唾液和胃酸，促進(jìn)食欲，提高機(jī)體免疫力和對(duì)疾病的抵抗力，起到強(qiáng)健身體作用。不同的日光顏色可通過(guò)視覺(jué)影響人的內(nèi)分泌系統(tǒng),從而導(dǎo)致人體荷爾蒙的增多或減少。

減少抑郁：充足的太陽(yáng)光由于含有豐富的光譜，顏色也豐富，因此導(dǎo)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(huì)有所增加，有助于緩解抑郁。

保護(hù)眼睛健康：人體的眼睛受很多因素影響，從光強(qiáng)、光色到眩光等。太陽(yáng)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(yáng)光中對(duì)皮膚影響大的是紫外線。長(zhǎng)波及部分中波紫外線能激活黑色素細(xì)胞，促進(jìn)黑色素細(xì)胞合成黑色素，使膚色變深。紫外線還可促進(jìn)維生素D的合成，維生素D大部分是通過(guò)紫外線的照射作用，經(jīng)皮膚中的脫氧膽固醇轉(zhuǎn)化而來(lái)。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(shí)間，接收的太陽(yáng)光照射是不同的。讓人感覺(jué)舒適的太陽(yáng)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(lái)的，不同場(chǎng)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(jì)不同的光健康場(chǎng)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(guò)合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，能夠起到保健美容作用。不同的光對(duì)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(duì)不同的疾病進(jìn)行物理治療，輔助治療各種疾病。

6)六點(diǎn)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(yáng)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(guò)不同方式轉(zhuǎn)化為光能直到產(chǎn)生可見(jiàn)光。

光譜形態(tài)不同：太陽(yáng)光光譜均勻，人造光光譜落差較大。

光譜內(nèi)容不同：太陽(yáng)光含有不可見(jiàn)光部分的紅光和紫光光譜，是一種連續(xù)光譜。分為可見(jiàn)光與不可見(jiàn)光兩個(gè)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(jiàn)光譜比較多，但是需要科學(xué)的搭配。

光的變化不同：太陽(yáng)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(yáng)光亮度高，光線均勻照射范圍廣。

不同的射線：太陽(yáng)光的連續(xù)譜以及眾多的吸收線和發(fā)射線，是一個(gè)極為豐富的信息寶藏。

7)七種色彩：紅橙黃綠青藍(lán)紫。

太陽(yáng)光主要是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種光組成的。

紅色：“快樂(lè)之光”。紅色光會(huì)刺激感覺(jué)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(guò)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(yíng)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(zhǎng)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(jué)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(gè)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(shí)間。

藍(lán)色：“寧?kù)o之光”。藍(lán)色光帶有輕微鎮(zhèn)定效果，刺激人體松果腺，平緩激動(dòng)情緒。藍(lán)色光讓人體血液平靜，呼吸舒緩，進(jìn)而情緒安靜下來(lái)。

紫色：“浪漫之光”。紫色光抑制人體腎臟及腎上腺，減輕人體對(duì)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(xì)胞并作出回應(yīng)，從而維護(hù)人體健康。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(jí)階段。本文從七個(gè)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。