見習記者 卜葉
夜幕四合,華燈初上,赤橙黃綠青藍紫,五彩斑斕的LED燈點綴著夜色,也吸引了研究人員的注意。近日,《自然—衰老與疾病機理》上的一項研究發現,發光二極體(LED)產生的藍光可能損害腦細胞和視網膜,並加速衰老過程。
研究刊發後,改善或減少藍光對人體不良影響的諸多建議不斷,例如配戴琥珀色鏡片等方法過濾掉手機或平板電腦等電子設備螢幕發出的藍光,改進電子設備螢幕以減少藍光的產生。
從2014年藍光LED製備方法的發明獲得諾貝爾物理學獎,到近年來藍光的「有害」研究的論文相繼曝出,從生命健康的角度,人們很想知道,藍光是否會像紫外線、紅外線那樣對人體產生損害?應對藍光對人體的傷害有無必要性?
大量藍光暴露並不常見
早在20世紀70年代,LED已經研製出紅、橙、黃、綠等顏色,但藍光LED一直困擾著研究界。藍光LED的缺失,導致紅黃藍三原色長期「三缺一」,人工獲得白色光源受阻。
復旦大學光源與照明工程系副教授葛愛明告訴《中國科學報》,LED之所以能發出不同顏色的光,是因為其中材料的不同。砷化鎵二極體發紅光,磷化鎵二極體發綠光,碳化矽二極體發黃光,而能夠發藍光的材料的製備很難實現。
直到1989年,日本學者赤崎勇和天野浩製成了氮化鎵,在全球首次製造出藍光LED。此後,中村修二創建了大量生產氮化鎵晶體的技術,並因此獲得2014年諾貝爾物理學獎。氮化鎵二極體正式走上國際舞台,應用於醫療、電子顯示屏、照明等領域。
葛愛明表示,由紅、綠、藍光製成的人造白光燈中,藍光含量占比較高,然而藍光強度並不高。此外,人類大量接觸高強度藍光的機會並不多。即便是用於新生兒黃疸治療的藍光燈,長時間的臨床應用過程中,也未出現損害報告的病例,談「藍」色變為時尚早。
中國科學技術大學生命科學學院教授劉強表示,視神經與中樞神經相連,長期大量的藍光照射會損害視網膜,從而對大腦造成損傷。與雷射、紫外線、紅外線對人體的損害類似,藍光對人體的影響與藍光暴露量正相關,這種影響可能是緩慢的累積效應。
缺乏臨床證據
藍光到底對人類有無影響?又如何影響人類呢?
北京大學人民醫院副主任周強表示,眼睛長期暴露在藍光下,會使眼睛內的黃斑區毒素量增高,從而損害視網膜,這類案例通常出現在動物實驗中。而且,這並非個例,長期、大劑量暴露紅光、綠光等光線下也會導致相似結果。他舉例說,「雪盲症」的發生就是源於大量白光經冰雪反射進入人眼,從而損害眼睛正常功能。
另一項研究發現,藍光能刺激視網膜上一種特殊的神經細胞,這些神經細胞和大腦中控制甦醒的區域相關聯。受到藍光刺激後,這些細胞就會抑制褪黑激素分泌,褪黑素含量的降低或影響睡眠。
葛愛明表示,光對動植物的生長意義重大,藍光是自然光的一部分,其對人類的意義也不容小覷。
針對藍光導致衰老的問題,劉強解釋說,目前研究界已經證實的能夠導致人體衰老的因素主要包括環境因素和基因。環境因素方面,某些化學誘導劑能夠導致衰老;基因層面,日本、歐洲的某些家系中,Lamin A/C基因突變能夠導致早衰。
而藍光對人體的影響集合還有待驗證。
實驗結果難以在人類身上驗證
西班牙的一項研究顯示,夜間接觸藍光多或會提高患乳腺癌、前列腺癌風險。
英國的一項研究表明,人體暴露在藍光下會顯著降低收縮壓,增強心率,降低罹患心血管疾病的風險。日本專家發現,用藍光照射大白鼠受損的脊髓神經細胞,可令促進細胞成長的蛋白質增加,進而加速受損部分恢復。
事實上,藍光對人類影響的驗證工作很難進行。劉強表示,這項研究中,僅僅對果蠅進行了實驗,並不能科學證明藍光對人體的影響。不同於延緩衰老的研究,促進衰老的研究很難在人類中驗證。
「藍光對人體的影響需要長期跟蹤,而藍光作為一種新生事物,這個問題將在幾十年或上百年後有答案。即便藍光對人體的損害是肯定的,探究多大劑量將引發損害也是一項艱難的研究。」劉強說。
周強告訴《中國科學報》,臨床案例的取得也頗為困難。臨床上,並未出現因為藍光損傷而就診的大規模病例,也沒有證據能直接證明人類受到藍光的影響。
「目前,業界正在加強全光譜燈的研發和使用,替代藍光激發螢光粉製成的白光燈,創造自然健康的高品質光源。」葛愛明說。