LED燈會(huì)傷害眼睛嗎？

近年來(lái)，為了節(jié)約能源和減少污染，白熾燈逐漸被淘汰，代之以節(jié)能的螢光燈和發(fā)光二極管等新型光源。但是這些新型光源的普及也帶來(lái)了新的問(wèn)題。和同樣功率的白熾燈相比，這些新型光源發(fā)射的光譜中，藍(lán)色光成分的比例高得多。還有，現(xiàn)在人們看電視、使用電腦和手機(jī)的時(shí)間越來(lái)越多，彩色熒光屏發(fā)射的光譜中藍(lán)色光的成分的比例也比太陽(yáng)光和白熾燈高得多。很多人擔(dān)憂，這種情況對(duì)人眼是不利的。

LED燈光不“自然”

人眼是生物長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它適應(yīng)地球表面的太陽(yáng)光。我們都知道，太陽(yáng)看上去略帶橙黃色。我們可以把太陽(yáng)近似地看作溫度大約為5000多攝氏度的熾熱發(fā)光物體，它發(fā)射從紅外線到紫外線不同波長(zhǎng)的電磁波，其中包括人眼可以看見(jiàn)的可見(jiàn)光。不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光引起我們不同的色覺(jué)，按光的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短依次排列，我們感覺(jué)到的顏色分別是：紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。藍(lán)色和紫色是波長(zhǎng)短的可見(jiàn)光。當(dāng)這些不同波長(zhǎng)的光波同時(shí)進(jìn)入我們的眼睛時(shí)，我們感覺(jué)到的是白光。牛頓的一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)就是使一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡，白光被分解為七色光譜。

太陽(yáng)光譜(包括紫外線和紅外線)中各種不同波長(zhǎng)(顏色)的光強(qiáng)度的比例是不同的。在地球表面附近，波長(zhǎng)在550納米附近的黃綠色光強(qiáng)度最大，人眼也對(duì)這種顏色的光最敏感。在太陽(yáng)光譜中，從波長(zhǎng)為550納米的黃綠色光開(kāi)始，波長(zhǎng)向更長(zhǎng)的紅光方向強(qiáng)度逐漸減弱;從550納米的黃綠色光向短波長(zhǎng)的藍(lán)色和紫色光方向，強(qiáng)度也逐漸減弱。太陽(yáng)光通過(guò)地球大氣時(shí)，大氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧和高空的臭氧都會(huì)選擇性地吸收某些波長(zhǎng)的光波。太陽(yáng)光譜中還有一定量的紫外線和紅外線，但人眼對(duì)紫外線和紅外線都不敏感。紅外線照射到我們的皮膚上，會(huì)引起熱的感覺(jué)，所以也稱為熱輻射。紫外線太強(qiáng)或照射時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)灼傷皮膚，也會(huì)損傷眼睛。

白熾燈的鎢絲有電流通過(guò)時(shí)，因溫度升高而成熾熱的發(fā)光體。它的光譜分布近似于太陽(yáng)光，40瓦左右的白熾燈的燈絲溫度大約為3000至4000攝氏度，發(fā)出的光也略帶橙黃色。如果通過(guò)鎢絲的電流增大，光譜的短波成分也隨之增加，發(fā)出的光變白，但藍(lán)色和紫色成分還是相對(duì)比較少的。

日光燈和發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光原理與白熾燈完全不同，它們所發(fā)射的光譜中有較多的藍(lán)色光。特別是LED在波長(zhǎng)450納米附近有很強(qiáng)的藍(lán)色光，雖然人們認(rèn)為它是較理想的節(jié)能燈。此外電視、電腦和手機(jī)的屏幕也都有較豐富的藍(lán)色光。這些光源發(fā)出的光在短波長(zhǎng)的藍(lán)色光譜區(qū)域相對(duì)比較強(qiáng)，與我們習(xí)慣的太陽(yáng)光譜有很大的差別，所以有人擔(dān)心這類藍(lán)色光較強(qiáng)的光源對(duì)人的眼睛不利。

藍(lán)色光對(duì)眼睛的危害

研究表明，藍(lán)色光能提高人在白天的注意力，改善人的心情。但是，晚上長(zhǎng)時(shí)間曝露在藍(lán)色光中就會(huì)給大腦減少分泌褪黑素(melatonin)的信號(hào)。褪黑素是大腦中的松果體產(chǎn)生的一種生物化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)的功能是調(diào)節(jié)人的生物節(jié)律：白天活動(dòng)，晚上睡覺(jué)。缺少褪黑素就要打亂人的晝夜節(jié)律，會(huì)造成失眠等癥狀。長(zhǎng)時(shí)間曝露在藍(lán)色光成分較強(qiáng)的LED燈下，或長(zhǎng)時(shí)間注視電視屏或各種熒光屏就容易造成失眠。還有人認(rèn)為，如果長(zhǎng)時(shí)間在藍(lán)色光成分強(qiáng)的光照環(huán)境中，有可能會(huì)影響人的心理健康。不過(guò)這方面還沒(méi)有肯定的結(jié)論。

所謂藍(lán)色光，通常指波長(zhǎng)為500~400納米的電磁波，這個(gè)波段的電磁波進(jìn)入人眼，就給人藍(lán)色的感覺(jué)。實(shí)際上，不同波長(zhǎng)的藍(lán)色光，其效果也不完全相同。研究光對(duì)人眼視覺(jué)細(xì)胞的損害，不可能進(jìn)行直接的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，但是可以用動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。也有研究人員用體外培養(yǎng)的視細(xì)胞來(lái)做實(shí)驗(yàn)。

曾有人將老鼠曝露于404納米的藍(lán)光下15分鐘，控制光的強(qiáng)度，以不引起熱損傷為度，以此來(lái)研究老鼠視網(wǎng)膜中視覺(jué)分子的化學(xué)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)藍(lán)光會(huì)引起視網(wǎng)膜的長(zhǎng)期光化學(xué)損害，抑制細(xì)胞的新陳代謝，并且阻礙身體給光感受器提供營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致視網(wǎng)膜惡變。另外有一組研究人員對(duì)老鼠的實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，403納米的藍(lán)色光會(huì)損害老鼠眼睛的感光細(xì)胞，而550納米的黃色光則不會(huì)引起損害。

有人曾將恒河猴曝露在高強(qiáng)度的藍(lán)光(波長(zhǎng)441納米)下1000秒(16.7分鐘)，兩天后發(fā)現(xiàn)猴子的視網(wǎng)膜受到損害。

光進(jìn)入眼睛，被視覺(jué)細(xì)胞內(nèi)的分子吸收，引起光化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生視覺(jué)。同時(shí)光也是引起視細(xì)胞損害的原因，尤其是波長(zhǎng)短的藍(lán)色光。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，可見(jiàn)光譜中短波光的光子能量比長(zhǎng)波光子的能量大，容易被某些生物大分子吸收。分子吸收光子后，處于能量較高的激發(fā)態(tài);激發(fā)態(tài)的生物大分子和其他分子相互作用，會(huì)在視網(wǎng)膜中產(chǎn)生活性氧和自由基，引起視網(wǎng)膜中的光化學(xué)損傷，導(dǎo)致細(xì)胞功能退化并凋亡。這些損害大多是不可恢復(fù)的。

眼睛的角膜、晶狀體和玻璃體都會(huì)吸收一定數(shù)量的藍(lán)色光，可以保護(hù)視網(wǎng)膜少受藍(lán)光的侵害。但是，晶狀體吸收了藍(lán)光，會(huì)加速變渾濁的過(guò)程，這又會(huì)加速老年白內(nèi)障的生成。

其實(shí)，當(dāng)眼睛曝露在很強(qiáng)的光中，無(wú)論其波長(zhǎng)如何，都會(huì)造成眼睛的一些部分尤其是視網(wǎng)膜的損害。短暫曝露在強(qiáng)光中，會(huì)造成直接的熱損傷。即使光并不很強(qiáng)，只要曝光的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)在視網(wǎng)膜細(xì)胞中產(chǎn)生有害的光化學(xué)反應(yīng)，最終造成視網(wǎng)膜不可恢復(fù)的損傷。這就是視網(wǎng)膜的光化學(xué)損害。所以為了保護(hù)眼睛，我們應(yīng)當(dāng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間在強(qiáng)光下工作，減少面對(duì)各種熒光屏的時(shí)間。適當(dāng)使用防護(hù)眼鏡也是保護(hù)眼睛的一種方法。例如在很強(qiáng)的太陽(yáng)光下使用墨鏡，長(zhǎng)時(shí)間觀看熒光屏?xí)r，可以戴用略帶黃色、吸收藍(lán)光較多的護(hù)目眼鏡。

藍(lán)光對(duì)人眼的損害究竟怎樣?要回答這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)證據(jù)還不十分充分，還有不同的見(jiàn)解，恐怕要有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的臨床和理論研究才能最終解決。由于現(xiàn)在藍(lán)色成分較豐富的新型光源和熒光屏的使用越來(lái)越普遍，藍(lán)光對(duì)人眼的作用也引起人們更多的關(guān)注。(作者單位：復(fù)旦大學(xué))