关于构建光健康理论体系的研究

吴育林，魏 彬，林 庆，梁 明，朱锦雄，王小锋

(1.广东凯西欧光健康有限公司，广东 佛山 52800；2.佛山电器照明股份有限公司，广东 佛山 528000)

引言

光健康是通过光的应用，使人体在生理和心理上达到健康状态。光健康的核心是对光的科学研究及推广应用。综观国内外光健康领域的研究，以侧重单个方面的研究居多，缺乏系统化的理论体系。因此，建立光健康的理论体系十分必要。

1 光健康研究现状

光与人类健康具有紧密联系，人类科学家对于光的研究从未止步。2016年，美国研究团队在小鼠视网膜找到了一种新型神经节细胞，对光反应延迟较长且对远离树突的光刺激有明显反应，被认为可能和近视的发生高度相关，为研究LED光源在近视和视觉疲劳防控方面的应用提供了新注解[1]。同年，日本研究学者研究发现，适度的近紫外光环境能够减缓或抑制青少年眼轴的发育，降低近视率[2]。2017年诺贝尔生理学或医学奖的获奖原因是“发现了调控昼夜节律的分子机制”，即生物钟的分子机制。这是生物节律研究的重要里程碑[3]。

对于光与健康的研究，我国也在同步开展。2014年，在中国科学院“璀璨行动”重点项目支持下，精准光谱拟合研究、光生物安全性和光生物效应分析取得阶段性成果。2017年国家重点研发计划“战略性先进电子材料”将健康照明列入重点专项。近年来我国学者如郝洛西、林燕丹、蔡建奇、张昕、邹念育、杨春宇、严永红等研究团队在健康照明与光健康领域也进行了很多研究，取得了一系列的研究成果[4-7]。

2 光健康理论体系的构建

本文以太阳光为参照物，通过光谱的深入剖析，研究光通过不同方式作用于人体健康的机理，从而构建光健康理论体系的大树模型(图1)。

图1 光健康理论体系的“大树模型”

1)一个关键理论：太阳光是最健康的光！

太阳光包括从300 nm的紫外光到2600 nm的红外光，其中可见光的波长大约在390～760 nm之间。人类发展历史证明，晒太阳有益人体身心健康，不同的人群每天照射太阳光20min以上可以维持比较好的健康状况。因此，对于人类来说，太阳光是最健康的光。这一点也是光健康体系的关键理论。

2)两大重要特性：光能量、光营养。

光对人体的影响，有两个重要的部分，一是光为人体提供能量，称之为“光能量”；二是光为人体提供营养，称之为“光营养”。

光能量是光在照射人体时给人体带来的热量。光能量给人体带来维持生命特征所需要的热量，从而确保人体的健康。不同的光源带来的光能量不同。红外线照射下，人体血管扩张，血液循环和新陈代谢加快。

光营养是光带给人体不同微量元素，维持人体生命特征的平衡，确保人体健康。光通过给人体输送各种不同的微量元素，或者通过其他介质制造不同的微量元素，让人体处于健康状态。晒太阳可以获得充足的维生素D，可通过抑制体内肾素血管紧张素系统的活性来调节人体健康。不同光谱的光，给人体带来的营养不一样，比如绿色光谱促进光合作用、蓝色光谱让人心情平静等。

3)三种核心技术：光密码、光配方、光控制。

光健康在健康照明基础上，融入不可见光光谱即红外光谱和紫外光谱。因此，光健康具有三种核心技术：光密码、光配方、光控制。

光密码也称光基因，是研究光谱对人的作用的技术。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等光具有各自的波长和光谱属性，对人也产生不同的作用。

光配方是研究光谱配置，当前主要是LED光源+其他光源，从而达到模拟太阳光谱的目的。不同的光谱如何合理地搭配，需要更多的探究。

光控制是研究将合适的光配方输送给人体的技术。光控制包含智能控制、人工智能和VR等技术，目的是实现光配方的合理输送，让人体保持健康状态。

4)四大主要功能：提高免疫力；减少抑郁；保护眼睛；有助肌肤健康。

提高免疫力：日光照射可以增加人体红细胞和血红素，增加唾液和胃酸，促进食欲，提高机体免疫力和对疾病的抵抗力，起到强健身体作用。不同的日光颜色可通过视觉影响人的内分泌系统,从而导致人体荷尔蒙的增多或减少。

减少抑郁：充足的太阳光由于含有丰富的光谱，颜色也丰富，因此导致人体大脑中的松果体分泌物增加，去甲肾上腺素和多巴胺的分泌也会有所增加，有助于缓解抑郁。

保护眼睛健康：人体的眼睛受很多因素影响，从光强、光色到眩光等。太阳光由于光波范围广、光谱颜色丰富且分布均匀，适合人体眼睛。

有助肌肤光滑：太阳光中对皮肤影响大的是紫外线。长波及部分中波紫外线能激活黑色素细胞，促进黑色素细胞合成黑色素，使肤色变深。紫外线还可促进维生素D的合成，维生素D大部分是通过紫外线的照射作用，经皮肤中的脱氧胆固醇转化而来。维生素D可以抑制皮肤红斑的产生。

5)五种表现模式：自然光模式、行为模式、情感模式、保健模式、医疗模式。

自然光模式：不同地区不同时间，接收的太阳光照射是不同的。让人感觉舒适的太阳光照射模式称之为“自然光模式”。

行为模式：光健康行为模式主要是在人们多样化需求的基础上发展而来的，不同场合情景下需要不同的光。

情感模式：根据人类情感的不同，设计不同的光健康场景，这就是光健康情感模式。

保健模式：光健康保健模式是指通过合理科学的设计，能够起到保健美容作用。不同的光对人体起到不同的疗养作用。

医疗模式：光健康医疗模式是利用不同颜色或混合颜色的光，针对不同的疾病进行物理治疗，辅助治疗各种疾病。

6)六点不同之处：发光原理不同；光谱形态不同；光谱内容不同；光的变化不同；光的范围不同；不同的射线。

太阳光和人工光存在以下不同。

发光原理不同：人工光源有白炽灯、气体放电灯、LED等，其原理是将电能通过不同方式转化为光能直到产生可见光。

光谱形态不同：太阳光光谱均匀，人造光光谱落差较大。

光谱内容不同：太阳光含有不可见光部分的红光和紫光光谱，是一种连续光谱。分为可见光与不可见光两个部分。白炽灯全色光平衡不理想。普通荧光灯紫外光成分较多。LED灯可见光谱比较多，但是需要科学的搭配。

光的变化不同：太阳光每一秒钟都不一样，而人造光保持不变。

光的范围不同：太阳光亮度高，光线均匀照射范围广。

不同的射线：太阳光的连续谱以及众多的吸收线和发射线，是一个极为丰富的信息宝藏。

7)七种色彩：红橙黄绿青蓝紫。

太阳光主要是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光组成的。

红色：“快乐之光”。红色光会刺激感觉神经系统，构建与刺激肝脏，加速皮肤排毒代谢。红色光通过刺激神经系统，让人体血液沸腾，温度升高。

橙色：“情调之光”。橙色光能够舒缓紧绷的肌肉，刺激甲状腺，改善营养的吸收。橙色光让人体肌肉放松，从而心情放松，浑身充满活力。

黄色：“成长之光”。黄色光刺激活跃肌肉，刺激人体淋巴系统，刺激排便，加速人体消化。黄色光让人体产生能量吸收需求，从而更加感觉周边环境的温暖。

绿色：“灵感之光”。绿色光能够维持人体大脑和脑下垂体的平衡，刺激人体肌肉和组织。绿色光让人体生命力处于平衡状态，协调人体各个组织结构的平衡。

青色：“心灵之光”。青色光能够刺激人体，建构副甲状腺，减少分泌物，减轻出血症状，从而降低人体的痛感。青色光让人体抑制一些不适现象，给人体更多调节和梳理的时间。

蓝色：“宁静之光”。蓝色光带有轻微镇定效果，刺激人体松果腺，平缓激动情绪。蓝色光让人体血液平静，呼吸舒缓，进而情绪安静下来。

紫色：“浪漫之光”。紫色光抑制人体肾脏及肾上腺，减轻人体对疼痛的敏感度，降低人体温度，消杀病菌。紫色光让人体降低生命频率，检查人体不兼容而引起不适的细胞并作出回应，从而维护人体健康。

3 结束语

光健康作为光领域研究的重要组成部分，目前相关研究还处于初级阶段。本文从七个方面阐述了光健康理论体系，希望为光健康领域的研究提供更多的参考。