生命中必不可少的光
發(fā)布時(shí)間:2014-06-27 10:06 來源:環(huán)球科學(xué)（huanqiukexue.com）
薩欽？潘達(dá)(Satchin Panda) （小標(biāo)題為譯者所加，下同）
當(dāng)薩欽？潘達(dá)還是個(gè)男孩時(shí)，每個(gè)夏天，他都會(huì)在他祖父家,印度東海岸的昌迪普爾（Chandipur）的農(nóng)場(chǎng)度過。那時(shí)，他會(huì)在吊床上打發(fā)時(shí)間，在湖里捉魚，也會(huì)爬上樹去摘芒果。他爺爺今年91歲了，老人家大多數(shù)時(shí)間都住在那里，打理著他那20英畝的農(nóng)田。 他種的東西基本上可以滿足他的妻子和八個(gè)孩子的需要。他種什么，他們就吃什么。除此之外，他們會(huì)買鹽，賣一點(diǎn)米?！八@樣度過了一生，”潘達(dá)說，“只有八九次他去了離家超過100公里的地方?！薄 ?/p>
潘達(dá)現(xiàn)在的家離那里有幾千英里遠(yuǎn)—一棟位于加州圣迭戈臨峽谷的四臥室房子。他是個(gè)腦力勞動(dòng)者，經(jīng)常為了工作在全世界飛來飛去?！叭绻译x印度只有五小時(shí)飛行的距離，”他說，“我就去看望我的母親和姐姐?！钡亲兓粌H限于地理位置。潘達(dá)開車上下班，在一間地下室工作，而且大部分休閑時(shí)間也在室內(nèi)度過。在兩代人的時(shí)間里，他和他的家庭從室外移入室內(nèi)，從而擺脫了日光的限制：從日出而作到鬧鐘叫醒，從日落而息到任意選擇夜晚的明亮程度和入睡時(shí)間?！ ?/p>
在人類歷史的大部分時(shí)間中，我們用太陽周期標(biāo)記時(shí)間，并逐漸形成了白天在室外活動(dòng)，日落天黑后不久就入睡的習(xí)慣?，F(xiàn)在，我們清醒時(shí)大部分時(shí)間在辦公室、工廠、學(xué)校、商店、醫(yī)院或幼兒園度過，在很舒適，但是窗戶封閉、缺乏自然光的昏暗房間中度過。當(dāng)天色開始變暗時(shí)，我們啪的一聲打開開關(guān)，光線就又回來了。與過去相比，工作時(shí)間時(shí)光線有些昏暗，夜晚卻令人目眩。
薩欽？潘達(dá)就是他們中的一位。他是加州拉霍亞（LaJolla）的索爾克生物學(xué)研究所（Salk Institute for Biological Studies）的分子生物學(xué)教授。他在那里研究每個(gè)生物體內(nèi)都有的生物鐘。“我爺爺對(duì)每天打一小時(shí)盹有宗教般的偏執(zhí)，”他說，“他每天晚上睡九到十個(gè)小時(shí)?！迸诉_(dá)對(duì)自己來說，這樣的作息習(xí)慣簡(jiǎn)直不可想象。但他對(duì)自己的生活方式絲毫自豪，相反，他擔(dān)心當(dāng)我們無視自然世界中的明暗周期時(shí)，我們也正在打亂人體的內(nèi)部活動(dòng)。減少接觸陽光可能會(huì)給我們?cè)斐筛卮蟮膿p失。
在敘述人類的發(fā)展時(shí)，離開土地以及點(diǎn)亮黑夜是不可不提的兩件事情。當(dāng)人類第一次“馴服”火時(shí)，他們永遠(yuǎn)地改變了他們的生活：日落不再是一天的終點(diǎn)。他們使黑暗的洞穴充滿生氣，之后又用蠟燭和油燈照亮了家。在十九世紀(jì)八十年代，白熾光燈泡商業(yè)化之后，有些人甚至對(duì)光產(chǎn)生恐懼，認(rèn)為它是一種靜謐且具有神性的力量，可以扭曲自然界的法則。而另外一些人則對(duì)那些明亮、穩(wěn)定、在任性的太陽不出現(xiàn)時(shí)依然燃燒著的燈絲夢(mèng)寐以求。在愛迪生的靈光一現(xiàn)之后不到一個(gè)半世紀(jì)，我們就生活在了一個(gè)“日不落”的社會(huì)中。沒有這些卓越的創(chuàng)造，這是不可想象的?！ ?/p>
照亮世界不僅僅在物理意義上點(diǎn)亮了我們的生活?，F(xiàn)在，無論晝夜，我們可以在任何時(shí)間看新聞、用筆記本電腦工作、在臉譜網(wǎng)站上結(jié)交朋友、打游戲機(jī)、吃煎餅、買鞋或是下載一部小說。我們無懼日出與日落；現(xiàn)在我們是光的主人?！ ?/p>
這帶來的后果是我們睡得越來越少。幾百年前，我們每晚能睡將近十個(gè)小時(shí)，在不同的季節(jié)會(huì)有所不同。當(dāng)研究者讓一些人在幾個(gè)月內(nèi)可以隨心所欲地睡覺時(shí)，大多數(shù)年輕的成年人最終穩(wěn)定在8.5小時(shí)左右，年紀(jì)大一些的稍微少一點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家睡眠基金會(huì)（National Sleep Foundation）的說法，美國(guó)人平均比一個(gè)世紀(jì)前睡眠時(shí)間減少了20%，而且三分之一的人不超過六小時(shí)。這些趨勢(shì)席卷了幾乎所有發(fā)達(dá)國(guó)家?！ ?/p>
我們還讓我們的兒童遭受這些疾病的侵害。據(jù)估計(jì)，在世界范圍內(nèi)，每個(gè)上學(xué)的日子里，他們比一個(gè)世紀(jì)以前的孩子們少睡1小時(shí)15分鐘。在美國(guó)，只有三分之一的高中學(xué)生在工作日的夜晚睡足8小時(shí)。當(dāng)勞累使得成年人哈欠連連、無精打采的時(shí)候，兒童則變得多動(dòng)且注意力分散——這可能是超過十分之一的美國(guó)兒童被診斷為注意力缺陷多動(dòng)障礙的原因之一，其癥狀與睡眠剝奪極其相似。如果我們不讓他們吃藥，而是讓他們?cè)诿總€(gè)清晨在戶外玩耍并且早點(diǎn)睡覺，有怎么樣的效果呢？
睡眠在醫(yī)療上的好處已經(jīng)證據(jù)確鑿，而對(duì)光的益處的科學(xué)研究方興未艾。我們剛剛才開始注意到增加白天暴露在光中時(shí)間的好處，并探索其原因。一些結(jié)果很容易預(yù)測(cè)：在更明亮的環(huán)境中，我們更加警覺，能更好地完成視覺任務(wù)，犯更少的錯(cuò)誤。一項(xiàng)對(duì)于薩克拉門托（Sacramento）的一個(gè)呼叫中心的工作人員的研究發(fā)現(xiàn)，坐在靠窗戶的工作人員比其他人處理呼叫快6%-12%。其它反應(yīng)更加令人驚訝：1999年，咨詢?nèi)藛T研究了美國(guó)的某個(gè)連鎖零售企業(yè)位于同一區(qū)域的108家店面。他們發(fā)現(xiàn)人們?cè)谟凶匀还獾纳痰昀锏南M(fèi)額比僅用電力照明的多40%。
非常令人吃驚的則是我們的身體對(duì)光的反應(yīng)。眾所周知，陰沉的冬日會(huì)引發(fā)一種抑郁——季節(jié)性情感紊亂。如果患者每天早上在一個(gè)大光箱旁坐上一會(huì)，癥狀可以得到扭轉(zhuǎn)。光還可以減輕其它形式的抑郁。一項(xiàng)意大利的研究發(fā)現(xiàn)，在朝東的醫(yī)院中抑郁狂躁型憂郁癥患者的住院時(shí)間幾乎比朝西的醫(yī)院中的少四天。甚至身體狀況也對(duì)日光的劑量有反應(yīng)。在明亮的房間中的脊柱或?qū)m頸手術(shù)術(shù)后康復(fù)人群所需的止疼藥更少；在晴朗的加拿大阿爾伯塔，如果曾在重癥監(jiān)護(hù)室接受治療的女性心臟病人接受很多自然光照，那么她們會(huì)康復(fù)得更快。在昏暗的房間中，無論男女，死亡率都提高了。要么曬太陽，要么見上帝，為什么會(huì)這樣？
“你從來也不會(huì)聽到一個(gè)精神科大夫問你得到了多少光照，”薩欽.潘達(dá)告訴我，此時(shí)他坐在他索爾克研究所實(shí)驗(yàn)室的辦公室內(nèi)凌亂的書架旁。他的實(shí)驗(yàn)室在地面兩層以下，這對(duì)研究光線的人來說簡(jiǎn)直瘋狂。但是這里是加州，在像今天這樣晴朗的日子里，陽光可以通過一個(gè)天井撒滿屋子。光照是一個(gè)非常新的領(lǐng)域，它在醫(yī)學(xué)方面的作用尚不明確。但是潘達(dá)堅(jiān)信其作用?！八诤艽蟪潭壬嫌绊懳覀兊男睦?、生理和心情，但是我們并未予以珍惜，”在他開始論及光科學(xué)如何應(yīng)用到我們的生活中時(shí)，在厚實(shí)的鏡片后的黑眼睛射出如炬目光?！ ?/p>
他論證道，我們“需要”光，因?yàn)樗绊懳覀兊纳镧?。全天候置于黑暗中的?dòng)物，包括人，在24小時(shí)的周期內(nèi)以精確的間隔入睡和蘇醒。這表明有內(nèi)在的時(shí)鐘控制著睡眠-蘇醒周期。這就是出現(xiàn)時(shí)差的原因——身體會(huì)記住時(shí)間。很關(guān)鍵的是，這個(gè)晝夜周期的節(jié)拍器也對(duì)環(huán)境作出響應(yīng)，特別是光照和黑暗。
在我向他拋出如下一連串問題時(shí)，潘達(dá)笑了：我們需要多少光？自然光和人工光是否會(huì)有不同影響？某一天多照一些可不可以補(bǔ)償照得少的日子？在灰暗的房間中度日可能有什么長(zhǎng)期的效果？“這都是很有趣的問題，”他說，同時(shí)在椅子上扭了一下身子。但是對(duì)于其中的大多數(shù)問題，我們就是不知道明確的答案?！斑@是一個(gè)被忽視的研究領(lǐng)域?！薄 ?/p>
不過，在一定程度上因?yàn)橛信诉_(dá)這樣的科學(xué)家，我們至少了解了光是如何影響我們的生物鐘的。對(duì)體內(nèi)生物鐘而言，某些波長(zhǎng)的光的影響比其它波長(zhǎng)的影響更大一些。眼睛可以感知三種色光：紅、綠和藍(lán)，每一種以不同波長(zhǎng)振動(dòng)。在清晨，自然光中藍(lán)光的比例較高；在黃昏之前，大部分留給我們的就是綠光和紅光了。藍(lán)光對(duì)我們的節(jié)律系統(tǒng)有最大的影響，它告訴大腦天亮了，該保持警醒了，同時(shí)將我們的時(shí)鐘調(diào)至白天的狀態(tài)。這很重要，因?yàn)楫?dāng)生物鐘的內(nèi)部信號(hào)與外部晝夜的信號(hào)同步時(shí)，我們睡得更香，頭腦和身體也運(yùn)轉(zhuǎn)得更好?！ ?/p>
問題在于，人造光與自然世界中的光顏色并不一致。很多人造光源有高強(qiáng)度的藍(lán)光，所以即使在黑夜，它也會(huì)欺騙我們的大腦，使之認(rèn)為處于白天。僅僅10分鐘的普通電光就能改變我們體內(nèi)的時(shí)鐘?！斑M(jìn)化使我們對(duì)藍(lán)光敏感，我們需要它，”潘達(dá)說。但是很多人得到了太多藍(lán)光，尤其是在晚上：我們回家后，我們用聚光燈點(diǎn)亮廚房以準(zhǔn)備晚餐，我們接通筆記本電腦、平板電腦和智能手機(jī)的電源，它們?cè)诤芙木嚯x內(nèi)將藍(lán)光射入我們的雙眼。所以我們?cè)谟没靵y的信息對(duì)我們的生物鐘進(jìn)行掃射：陰暗的清晨發(fā)來虛弱的清醒信號(hào)，過亮的夜晚則對(duì)大腦叫喊著，讓它精神百倍。我們還減弱了明暗之間的對(duì)比，而一定程度的對(duì)比是節(jié)律系統(tǒng)正?；顒?dòng)所需要的。所有這些都以某種方式讓我們更容易失眠或出現(xiàn)有間斷的睡眠?！ ?/p>
潘達(dá)用這些想法給自己設(shè)計(jì)了一套嚴(yán)格的生活準(zhǔn)則。他幾乎不看電視，晚上九點(diǎn)之后決不查郵件，一日三餐量都很少，而且給所有他吃的東西拍照（食物也可以幫助同步我們的時(shí)鐘）。他家的布局“非常接近有助于節(jié)律健康的理想布局方式”。他之所以知道這些，是因?yàn)樗S時(shí)都在監(jiān)控著他周圍的環(huán)境——他指向他手腕上的一個(gè)小型黑色圓盤。它乍一看像是一塊塑料手表，但實(shí)際上是一個(gè)傳感器，以每半分鐘一次的頻率記錄著過去18個(gè)月中他接受了多少光照。除了洗澡時(shí)，他與它日夜相伴?！八鼡?jù)說是防水的，可我不信，”他笑著說?！ ?/p>
作為一個(gè)科學(xué)家，他最大的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特定的受體可以感知藍(lán)光，并告訴大腦何時(shí)要打盹何時(shí)需精神。這種光受體存在的可能性在1923年提出，當(dāng)時(shí)一位叫做克萊德？基勒(Clyde Keeler)的美國(guó)遺傳學(xué)家注意到失明小鼠的瞳孔在光照下也會(huì)收縮。它們不能看到光，但是光會(huì)產(chǎn)生某種視覺以外的效果。此后，科學(xué)家們先后發(fā)現(xiàn)了七到八種不同受體，它們可能以某種方式響應(yīng)光照，但是沒有人確定下來到底是哪個(gè)?！ ?/p>
潘達(dá)花了一年時(shí)間，用胚胎干細(xì)胞構(gòu)建了一個(gè)可以阻斷其中一種受體分子——黑視素（melanopsin）——的人工DNA片段。2001年，在回印度結(jié)婚前的最后一刻，他將它交給了實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)員。他又用了一年培育出了一只缺失這種受體的失明小鼠， 從此他的研究真正地拉開了帷幕?！澳鞘且粋€(gè)午夜，我們正在進(jìn)行試驗(yàn)。就是這樣，編號(hào)為1626的小鼠沒有響應(yīng)光照?！碑?dāng)暴露在不同敏感周期中時(shí)，所有其它的盲鼠都改變了蘇醒的時(shí)間，但是潘達(dá)的那一只黑視素缺失小鼠卻沒有。他提高了聲音：“我知道這將會(huì)改變一些事情，”他說，“當(dāng)時(shí)我有一種驕傲的感覺，我是世界上唯一知道這個(gè)現(xiàn)象的人。如果你一輩子有三到四次這種快感，那就算沒白活?！薄 ?/p>
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http://moreintelligentlife.com/content/features/rosie-blau/light-and-health?page=full
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