光的解析

　　许多人都因为睡眠问题而备受折磨，伊兰就是典型的一个。尽管每天晚上很早便休息了，但是这个成绩优秀的学生却总是辗转反侧无法入睡——甚至3点多仍然不能安然入眠。同样，每天早晨5：30，她又要强打起精神，以便能够搭上学校班车。伊兰回忆说：“我那时感到自己总是很疲惫，就像一具僵尸。”

　　睡眠专家对17岁的伊兰进行了检查，诊断结果为：睡眠延迟综合症。这种状况是由于人体内部时钟没有很好地与外界昼夜循环周期同步而造成的。就职于纽约圣彼得医院睡眠紊乱中心的心理学家保罗用了四个月的时间才使伊兰的生物钟和她学校的作息时间同步。现在，这位高三学生终于可以在晚上11点之前进入梦乡了。保罗的方法是通过外部刺激而控制伊兰的生物钟。每天早晨，在伊兰吃早饭或是读书的时候，用一种特制的能发出强烈光线的荧光灯对她照射半个小时。

　　玛丽亚娜在纽约的伦斯勒科技学院照明研究所工作，她使用彩色灯光为养老院的老人们进行护理，在刚入夜的时候，利用50个蓝色发光二极管可以帮助老人们进入到一个持久且有深度的睡眠之中。在其它地方，研究人员实验发现，通过改变灯光颜色可以使人们变得更有生机，提高视觉敏感度，甚至能够减少人们的悲观情绪。以上这些技术都是源于人们对自身身体结构的认识。光线除了能够给我们带来光明外，其所起到的作用已经远远超出了我们的想象。

　　“忧郁”的蓝调

　　人们都知道阳光是由七种不同颜色的光线混合而成的，而我们人类的眼睛能够看到的只是白色。过去人们常是通过灯来改变人体内部的时钟，而这些灯也同样是发出混合光线，虽然看起来是白色的。但是，现在有人怀疑人体生物钟对光谱中颜色成分的响应程度是有优先级别的。在费城杰斐逊大学里，布林纳德和他的研究小组通过五年的不懈努力终于找到了响应优先度最高的色调。这项研究对72个人进行了测试，同时对600多个夜猫子型的人进行了观察。

　　五年研究得到的结果显示，生物钟的最佳响应光谱范围非常小，波长范围从466纳米到477纳米之间，而自然光中蓝色光的波长与这一范围最接近。布林纳德说，关于人类生物钟对蓝色光线最为敏感的研究结果将会是“里程碑式的，一定会震惊世界”。

　　四年前，在布朗大学工作的视网膜神经学家大卫·伯森和他的同事们在人的眼睛中发现了一组新的光线感应器。这些感应器敏感度的波长最高接近480纳米。这些感应器都集中在一个非常小的神经节细胞中，这些细胞是信息处理单元，并将信号传输到人类大脑的视觉处理部分。此外，这些细胞看起来在人类大脑中也是最重要的信息来源，也是超级节点的中心，这些节点就好比“是人类身体计算机中的时钟芯片一样”，伯森说。

　　神经节细胞的发现者菲格罗也认为，我们的眼睛对自然光中的蓝色部分最为敏感。在伯森的研究之后，菲格罗和其它一些学者开始试验蓝色光是怎样改变人类生物钟的。在过去的三年时间里，菲格罗对8名患有海尔默兹氏疾病的患者进行了研究。这些病人体内的生物钟的运行都是疯狂紊乱的，因为这些病人长期在室内生活，无法被自然中的蓝色或是其它颜色的光线照射，而只要这些光线足够强就可以防止生理节律的紊乱。在蓝色发光二极管的作用下，病人的睡眠状况得到了改善，病人入睡的时间推后了，睡眠质量也提高了。费城的布林纳德研究小组进行的研究和实验也证明了蓝光理论的科学价值。

　　温柔的黄色

　　其实，生物钟的信息来源并不仅仅只由神经节细胞提供。伦斯勒的研究小组的研究结果表明，黄色光线可以减少人体生物钟对蓝光的响应。当蓝色和黄色光线以相同强度同时存在时相互抵消，只有当蓝色的光较强时，视网膜杆状体信号才会和生物钟响应。

　　黄色光线的理论也许对睡眠延迟综合症的患者有帮助，这些患者的体内生物钟总是慢半拍。大多数人在中心体温达到一天的最低点后两个小时内会自然醒过来，时间基本上都是在清晨5点左右。但对于睡眠延迟综合症患者来说，许多体内时钟都有延迟，体内温度到上午9点之前都不能达到最低。如果有强烈的蓝光如自然光中的蓝光成分提前照射到了患者身上的话，那么就会更加延迟他们的生物钟以及自然睡醒的时间。

　　如果患者戴上一副黄色的护目镜以阻隔蓝色光线的话，那么也许就不会再出现睡过头这样尴尬的事了。当然，晚上在电脑前工作时，他们也许也应该带上一副黄色的眼镜，因为电脑显示器发出的光中含有很多的蓝光，所以当生物钟本应报时为休息时，却报出了上午的时间。

　　据称，这种蓝光过滤眼镜已经得到了开发利用，研究人员也证明了这种眼镜完全可以将蓝光过滤。人们已经开始将这种黄色眼镜使用在患者身上，以帮助睡眠紊乱的患者在有蓝光的情况下能更好的控制体内生物钟。

　　光谱中的咖啡因

　　明亮的白色光可以让犯困的人精神起来。

哈佛大学医学院的斯蒂芬和他的同事们决定对这种白光进行检验，看看其中是否包含了一种能使人精神的特殊颜色的光。

　　他们招募了16名男性和女性，在一个隔绝阳光也没有钟表的环境下进行了为期9天的实验。在前两天，研究人员每天开20个小时的灯，其余时间全部都关着。在随后的几天中，研究人员将灯的亮度减小，灯除了偶尔会熄灭一段时间外每天仍然会有4个小时的熄灭时间，在第6天，突然将灯光换成彩色的并加大了亮度。这时，志愿者们都已经相当疲惫了，他们在午夜时分被明亮的纯蓝色光和纯绿色光混合照射了6个半小时。在这期间，试验人员测量了许多相关数据，如：警觉程度、脑电波模式以及血液中荷尔蒙浓度等。与受到绿光照射的人相比起来，那些受到同样强度蓝光照射的人变得更加警觉，也没有那么多的困意了，蓝色光同时也激发了志愿者的脑电波，使他们更加清醒。这个小组发表了他们通过实验得到的结论：波长较短的光如蓝光更能够有效地刺激人体，使其更有活力、对外部事物也更加警觉。

　　研究人员认为，如果结论是正确的，那么如果给那些需要长时间保持活力的工作人员如长途飞机驾驶员、机场安全监察人员等点起一盏含有强烈蓝光成分的灯，无疑会提高他们工作的安全性和工作活力。

　　蓝色光同时还能够提高视觉敏感度。因此，科学家们建议学校考虑把电灯换成可以发出更多蓝色光的日光灯。

　　

能源部门在加州的三座建筑物中也进行了相关领域的实验。首先调查了员工对他们办公室照明设备质量的感受，然后用低亮度、朦胧色调的灯替换原先使用的红白混合式的日光灯，并在员工使用后进行调查。华盛顿的能源部照明研究主管詹姆斯介绍说，“员工们反映没有什么不适应的”。他解释道，“当人类的视网膜接触到了昏暗灯光时，虹膜便会关闭一小部分，以便提高视觉敏感度。”

　　改变的色调

　　太阳光的光谱在一天中是会改变的，从强烈的蓝色组成的光到金色和淡红色组成的色调。包括人类在内的许多地球生物，在生理上已经适应了这一变化，能够解读光谱的变化是对我们日常工作休息时间表的重要提示。

　　随着电灯的出现，人类可以人工合成自然光了。但是，人造光线的颜色、亮度等都有可能给人体生理系统造成混乱。为了使电灯更自然、舒适以及有益健康，电灯制造商开始进行了一项名为“动态电灯”的研究工作。例如，在荷兰的飞利浦公司，已经开发出了通过计算机控制系统调节的特殊显像管式的日光灯，这种灯可以输出不同的光谱。其中一个显像管可以产生富含蓝光波长的光，而其他的则可以输出红光或黄光。尽管如此，“所有的显像管发出的光看起来还是白色的。”该公司的照明研究人员斯兰根解释说。

　　清晨，为了让人们起床，电灯加强了蓝色显像管对屋子的照射。接近午餐时间，调整每个显像管发光，使之变暗让人们保持能量，当然这一变化只是持续很短的时间。午餐结束后，蓝色光又要担负起减少人们打瞌睡的任务了。最后通过调节器，将光线调节成夕阳西下时略显淡红色的自然光。控制系统是可以调节的，这样顾客便可以根据自身要求调整不同光线的使用时间及强度。这种照明系统在欧洲许多地方都已被广泛使用，其中包括

医院、保险公司、礼堂以及交通控制中心。

　　斯兰根所说的新的研究已经在计划中了。这项研究将确定什么范围的光谱适合照明，同时，研究人员的发现结果也将及时得到开发利用，这些科学研究都将极大地造福这个世界和人类。(编译/张烜）

　　来源：经济观察报网