全光谱光源对身心健康的重要性

长庚大学校长包家驹教授

对一个现代人而言,光线对我们的健康非常重要。虽然我们的眼睛在自然的阳光下工作是最理想,但是常常因为工作的关系,我们必需长时期的停留在室内,在人工的光线下工作与生活。在绝大部份情况之下,人工照明的条件都非常不理想,离我们眼睛最理想的自然阳光的标准有很大的距离。长期下去,我们的眼睛就非常容易疲倦,进而引起种种的不适和发生视力异常的现象,如近视等等。

但光线对人体健康的影响绝不仅限于眼睛,因为人工光线的好坏对人体整体的生理及心理也会造成极大的影响,同时光线的好坏也不仅限于是否充足,光线的品质与组成也是非常重要的。现代科学的研究结果已经证明全光谱的光线(不论是来自大自然的阳光或人工产生的)会增加氧气的吸收、降低心跳的速度、增加人体对维他命D及钙质的吸收,甚至改善肌肉的能量。而另一方面,人们处在自然的阳光下或在全光谱的人造光线下会较处在一般的人工光线下更能放松且更不易疲倦。教育学者们也在严谨的实验中证明在全谱灯光下的学童,较在一般日光灯下的学童其注意力更能集中,行为较不会偏差,同时整体的学习效果更是明显的好。

阳光是所有生物包括人类能在世上生存与生长最重要也是最基本的条件,所有我们摄取的营养物质、矿物质与维他命都具有它们本身独特的能量吸收光谱,而阳光或全光谱的人工光线中的波长产生的能量穿透皮肤,进入人体内与体内的各样化学物质与矿物质发生互动及反应,协助体内各项必需成份与营养物质的合成,以及各种不同类型废物的分解与排出体外。同时自然的太阳光或全光谱的人工光线也有有杀菌的功能。1980年科学家McDonagh博士在一项研究中很明显的证明自然阳光或全光谱的人工光线可以治疗黄胆病,因为这些光线中的特定波长光线可以将血液中的胆红素转变为无害的物质。Ott博士在一项大规模的动物实验中证明在自然阳光或全光谱人工光线下生活的老鼠可以活16个月的情况下,在一般日光灯下生活的老鼠只活了7.5-8.0个月。加拿大阿省的教育当局在一项历经二年由科学家、医师、教育专家、社会工作者与营养专家共同参与的实验中也发现在全光谱光线下学习的学生学习进度较在一般日光灯下学习的学生要快20-26﹪,考试成绩较好,其至生长发育及生病情形都明显的较佳。自然阳光中的紫外线部份则是人体吸收钙质的必要条件也是件众人皆知的常识,而在美国麻州一所医院中的研究证实全光谱人工光线具有与自然阳光有着完全相? P的促进钙质吸收的能力。

早在1960年代,因为发现维他命C而得到诺贝尔医学奖的Szent-Gyorgyi教授就曾表示「我们人体所有的能量都源自太阳的光线」。他手所持的理由之一是因为植物的生长来自阳光、空气及水,而阳光供应植物生长所需的所有能量,植物经由这些能量合成了生存及生长必需的物质并且贮存了来自太阳能量。植物又被动物及人类摄食,因而供应了人类生存及生长的能量所需。Szent-Gyorgyi教授也同时发现生物界中大部份与能量产生及代谢相关的酵素及荷尔蒙都具有颜色而且对光线十分敏感,因此当光线照射在人体的细胞时,可以导致这些细胞内对能量产生与代谢的生化反应产生了基本上的改变,因此Szent-Gyorgyi教授说当自然的阳光照射在人体上时,可以激发几乎所有我们细胞内与能量产生及代谢有关的重要生化功能,可见优质的光线对人体的重要性。Martinek教授的研究团队在1980年代证实了大自然阳光中一些特定波长的光线可以刺激而活化许多与能量代谢有关的酵素,而活化的程度最多可达五倍之多。

松果体是人类脑部中一个很重要的组织,它的活性在我们年幼时很高,而且它的功能很多,包括它可以防止我们过早发育等。松果体的功能会受到光线的调节,而光线对松果体调节的效果可以达到全身,使得我们整体的生理表现能与外在的环境有很好的契合。目前已知有至少百种以上的身体的功能具有每日的周期性表现,这些功能每日的正确及适当的周期性表现都会受到光线的有无(白天与黑夜)的调节,若是人类长时间生活在一个明亮或黑暗的情况之下,所有的生理功能都会一片紊乱,而这些光线对人体功能的影响,部份就是经由松果体来达成。1979年德国的Hollwich教授发表了一篇有关于光线对人体影响的经典论文,Hollwich教授证明自然光线对人体生理及心理产生的刺激及调节作用是经由眼睛来引起的,他以科学的方法证明若人体对光线的刺激不能接受或接受暂时受到干扰或减少,都能对人体生理及心理上造成不稳。人们的心情常会受到天气的影响,例如人们在日照较短的冬季常常会心情较为低沉,情况严重的会造成忧郁,甚至会有自杀的倾向。美国国家心理健康研究院(National Institute of Mental Health)对这种心理状态有非常深入的研究,Rosenthal博士在1981年首次提出诊断及鉴定,并称之为"季节性情绪失常”(Seasonal Affective Disorder或SAD),据估计全美国至少有2仟5百万人受到影响,在台湾亦有很多人受到影响,女性患者是男性的四倍,与忧郁症不同的是,SAD患者不会失眠或丧失食欲,反而会嗜食尤其是甜食,嗜睡、体重增加,但会缺乏性欲、会退缩躲避、个性会改变。因为患者非常之多,所以有人以为它是属于人体对季节或光线的正常反应,但最近的医学研究证明SAD实际上的确是一种由缺乏阳光造成的病态,可以很简单而且有效的经由再给予充分阳光的照射而完全治愈,由此可见正确与优质的光线对我们心理健康的重要性。

1985年Ott教授很清楚的证明了光线及不同的光线成份对于细胞的影响。以植物细胞内的叶绿体(叶绿体内含有叶绿素,是植物细胞内用来进行光合作用的一种组织)为例,Ott教授发现在完全自然的阳光照射下,细胞内的叶绿体是在一种排列整齐而有秩序的情况下移动,若将自然阳光中的紫外线部分滤除后,许多叶绿体会脱离这种有秩序的排列,而聚集在细胞的一端而不移动,若将其它不同波长的部份光线由自然光线中滤除,也同样会破坏有秩序而且整齐的移动,而产生不同型式的紊乱排列和固定方向的移动,最重要的是这些细胞中异常和紊乱的现象会在用自然阳光或用全光谱的人工光线照射后完全消失而恢复正常。

现代生活条件与环境在各方面都较几年前要改善的多,但有些所谓的改善也相对的带来一些对身体健康负面的影响。例如,因为电视及电脑的普及,现代人们花在电视及电脑萤幕前的时间愈来愈长,儿童及年轻人常常坐在电脑萤幕前数小时,对眼睛造成的负担极大,因此自然的阳光或全光谱的人工光线就对现代人的眼睛愈来愈重要了。因为科学上及医学上自然的阳光对人体生理上健康及精神上影响的证据,所以我们应该尽量多接触自然的阳光,在不能直接在大自然的阳光下工作,而必需仰赖人工光线时就应该毫不犹疑的采用与大自然阳光具有相同的可见光波长及比例的全光谱人工光线。由于对全光谱光线的了解,德国联邦政府已经下令政府单位不得再使用一般的日光灯做为室内照明之用,而必须使用与自然光一样的全光谱灯具。在美国,联邦工人伤残保护法案(Disability Act)也建议雇主应在工作场所使用能产生全光谱光线的照明设备。