| 复旦大学光源与照明工程系副教授林燕丹：掌握LED的光谱特性让人们进入健康的LED应用时代 | |
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今天，我们要讨论的是一个非常有趣的话题：健康照明。很多人都在谈健康照明，但是能对健康照明有整体认识的并不多，更多的是将健康照明片面地理解为光生物安全或光的非视觉生物效应。光生物安全当然是健康照明所需要考量的重要内容，例如蓝光的视网膜危害、紫外光对皮肤的损伤等，但是它只是健康照明的一个部分，其实，健康照明是一个富有内涵的话题，它综合包含了视觉、心理和生理的效应。 人对外界信息的获得有80％以上来自视觉，所以影响照明健康的重要机制之一来源于视觉通道。长期处于不舒适的照明环境，对人健康的伤害是很严重的。例如频闪的存在会引发偏头痛、不舒适眩光引起视觉疲劳等。复旦大学电光源研究所自2006年起在上海市教委的委托下进行了《教室照明要有亮度更要有舒适度——关于改善上海市中小学校教室光环境的研究》，联合市卫生局、复旦大学眼耳鼻喉医院卫生部近视眼重点实验室和公共卫生学院对22000名学生视力进行为期三年的视力跟踪监测，结果显示光环境改造成果对促进健康视力发展的影响显著，这正证明了光环境影响视觉的健康发展。 影响健康照明的另一个机理来自于照明的非视觉生物效应。人的眼睛不单是用来看东西，人眼里还有一个第三类感光细胞，作为2002年世界的十大发现之一，David Berson教授等在哺乳动物的视网膜上发现了第三种感光细胞（称为可感光神经结细胞ipRGCs）。与锥状细胞和杆状细胞相似，神经结细胞对不同波长的光的灵敏度也是不同的，其峰值波长位于460nm~490nm的蓝光附近。有趣的是，这个第三类感光细胞与视觉无关，它与人脑内的生物钟相连接，能抑制松果体分泌褪黑激素(也称为“睡觉的荷尔蒙”)，而人们已经发现褪黑激素水平不仅影响人们的睡眠质量，对衰老及痴呆甚至是老年人记忆力提升都有影响，同时还与抑制癌细胞的生长等生物功能有关。 这个人体非视觉通道的发现，给照明科学提供了新的研究内容，同时，照明质量的评价也从原来单一的视觉效果评价，逐步过度到视觉效果和非视觉效果的双重评价，尤其是后者与人体健康密切相关。它对人体生理节律及生物效应的影响，也使人们重新审视和思考照明质量的定义。例如某公司就根据一天中不同时刻人体对光的需求研发了动态照明系统，这个系统通过在8点和12点两个节点时间给予高照度和高色温的光照条件，使工作者进入较佳的工作状态，并由于RGB调光和智能控制实现不同场景的照明模式切换。我们相信这样的动态照明系统的研发是很多企业都非常感兴趣的，也对我们非常有启发。 同时，科学研究也表明，不当的用光可以影响人的生物节律，可能会导致癌症患病率（如乳腺癌等）的增加。 除此之外，光照还用在婴儿黄疸和多种皮肤病的治疗，还有利用不同波长的光制成美容灯治疗皮肤的问题，但这些应用在医学这个层面，还完全没有被展开，还没有做足够深入的研究，LED是一个新光源的时代，我们一定要用好它，从这个角度上说，也只有真正掌握LED光谱的特性和光谱的可调，既充分考虑到光的辐射性，又考虑到光生物的安全性，以及人的视觉性的需要，才能进入一个更健康的LED应用时代。 （全文来源自《半导体照明》杂志2011年8月刊 ） | |
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