Consensus statements (Chinese)

Light for Public Health Initiative

作者
单位

Guo Fei

Innovision Design Group

Hao Luoxi

Tongji University

Wang Tongyue

Tongji University

发布于

2025年11月19日

Doi
注记 

关键信息

  • 对人体而言,光是一个强有力的信号,因为它会影响我们的昼夜节律、睡眠、情绪和认知表现。

  • 不仅仅在于光有多亮:光照的时间与光的类型同样重要。

  • 早晨和白天的日光有助于健康的多个方面,而夜间的光照可能产生干扰。

  • 晚间较低的光照水平,以及睡眠期间保持黑暗,都是健康明暗节律的一部分。

  • 与饮食、运动和睡眠卫生一样,管理光照暴露也是健康生活方式的一部分。

光与光谱(1–6)

光可以用其光谱来描述:在整个可见光谱(约380–780nm)内,各个波长分别有多少能量。

编号: 1

简化陈述

白光由多种波长组成,我们将其感知为颜色。

背景信息

当我们看到不同的颜色时,实际上是看到不同波长的光。短波长呈紫色,随着波长逐渐增加分别呈靛、蓝、绿、黄、橙和红色。

参考文献 

CIE. (2020). ILV: International Lighting Vocabulary. CIE Central Bureau.

Boyce, P. R. (2014). Human factors in lighting (3rd ed.). CRC Press, Taylor & Francis Group.

人体在一天与全年范围内的光照暴露模式非常复杂,并取决于其所处位置与所从事的活动。

编号: 2

简化陈述

我们周围的光照数量(亦即我们的光照暴露数量)会随着人在室内与室外空间之间的转换、一天之内的时间推移以及季节更替而变化。

背景信息

来自太阳的光从拂晓至正午逐渐增加,傍晚逐渐减弱。视地理位置而定,夏季与冬季的日间光照数量差异很大。

参考文献 

Webler, F. S., Spitschan, M., Foster, R. G., Andersen, M., & Peirson, S. N. (2019). What is the ‘spectral diet’ of humans? Curr Opin Behav Sci, 30, 80-86.

光照暴露可以用其强度来描述:对380–780nm全波段的能量总和,按所关注的函数加权所得。

编号: 3

简化陈述

我们可以通过评估不同波长光的强度来测量光照暴露。

背景信息

我们可以通过描述光源在各个波长处发出的辐射功率来表征该光源。这种功率称为强度。物理学家测量强度,而生物学家与心理学家研究强度如何影响各种过程。

参考文献 

CIE. (2014). CIE TN 002:2014: Relating photochemical and photobiological quantities to photometric quantities. CIE Central Bureau.

日光具有所谓的宽谱特性,多数波长具有很大能量。

编号: 4

简化陈述

日光在多种波长上具有广泛的能量分布——它可以被分解为彩虹的所有颜色。

背景信息

日光由直射阳光与散射的天空光组成,包含全部可见波长以及超出可见范围的波长。一天中的时间与天气状况的变化会改变其波长组成。这种变化会使日光呈现出的颜色发生改变。

参考文献 

Boyce, P. R. (2014). Human factors in lighting (3rd ed.). CRC Press, Taylor & Francis Group.

不同的电光源(如发光二极管、荧光灯等)具有不同的光谱。

编号: 5

简化陈述

不同的光源以不同的方式产生光,因此会产生不同的波长或颜色。

背景信息

不同的光源技术使用各类材料将电能转化为光。不同材料会以不同方式使光强度在各个波长上分布。光在波长上的这种分布称为光谱分布。

参考文献 

Pattison, P. M., Tsao, J. Y., Brainard, G. C., & Bugbee, B. (2018). LEDs for photons, physiology and food. Nature, 563(7732), 493-500.

DiLaura, D. L., Houser, K. W., Mistrick, R. G., & Steffy, G. R. (2011). The lighting handbook. Illuminating Engineering Society of North America.

日光的性质(光谱、强度及空间分布)在一天与一年当中都会变化,并随天气而变。

编号: 6

简化陈述

日光的颜色、强度和模式会随着一天中的时间、季节和天气而变化。

背景信息

当阳光穿过大气层时,蓝光比其他波长被散射得更多,使天空呈现蓝色。

参考文献 

DiLaura, D. L., Houser, K. W., Mistrick, R. G., & Steffy, G. R. (2011). The lighting handbook. Illuminating Engineering Society of North America.

Lynch, D. K., & Livingston, W. (2001). Color and light in nature (2nd ed.). Cambridge University Press.

Woelders, T., Wams, E. J., Gordijn, M. C. M., Beersma, D. G. M., & Hut, R. A. (2018). Integration of color and intensity increases time signal stability for the human circadian system when sunlight is obscured by clouds. Sci Rep, 8(1), 15214. https://doi.org/10.1038/s41598-018-33606-5

Spitschan, M., Aguirre, G. K., Brainard, D. H., & Sweeney, A. M. (2016). Variation of outdoor illumination as a function of solar elevation and light pollution. Sci Rep, 6, 26756. https://doi.org/10.1038/srep26756

人类光感受器(7–9)

人眼包含视网膜,其中含有多种感光细胞,这些细胞对不同波长的光的响应各不相同。

编号: 7

简化陈述

在人眼中,视网膜含有使我们能够感知不同颜色的细胞。

背景信息

在人眼中,视网膜含有对光敏感的细胞,它们将光转化为传向大脑的信号。这些细胞称为视锥细胞、视杆细胞以及内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)。

参考文献 

Lucas, R. J., Peirson, S. N., Berson, D. M., Brown, T. M., Cooper, H. M., Czeisler, C. A., Figueiro, M. G., Gamlin, P. D., Lockley, S. W., O’Hagan, J. B., Price, L. L., Provencio, I., Skene, D. J., & Brainard, G. C. (2014). Measuring and using light in the melanopsin age. Trends Neurosci, 37(1), 1-9.

Kolb, H. (2005). Photoreceptors. In H. Kolb, E. Fernandez, B. Jones, & R. Nelson (Eds.), Webvision: The Organization of the Retina and Visual System. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21413389

在明亮的照明条件下,视锥细胞使我们能够感知颜色、运动和空间细节。

编号: 8

简化陈述

在明亮的光照下,视锥细胞帮助我们看见颜色、运动和物体。

背景信息

视锥细胞是视网膜中的特化细胞。其名称源于其形态(在显微镜下的外观)。视锥细胞在中央凹(位于视网膜中央)处的密度最高。

参考文献 

Stockman, A. (2019). Cone fundamentals and CIE standards. Current Opinion in Behavioral Sciences, 30, 87-93.

Brainard, D. H. (2019). Color, pattern, and the retinal cone mosaic. Curr Opin Behav Sci, 30, 41-47.

视杆细胞使我们在暗光条件下能够感知粗略的空间细节。

编号: 9

简化陈述

视杆细胞帮助我们在暗光下看见物体的形状和细节。

背景信息

视杆细胞在低光照水平下非常敏感。它们对夜间视觉至关重要。

参考文献 

Fu, Y. (2018). Phototransduction in rods and cones. In H. Kolb, E. Fernandez, B. Jones, & R. Nelson (Eds.), Webvision: The Organization of the Retina and Visual System.

Kolb, H. (2009). Circuitry for rod signals through the retina. In H. Kolb, E. Fernandez, B. Jones, & R. Nelson (Eds.), Webvision: The Organization of the Retina and Visual System.

光的非视觉效应(10–20)

内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)将光转化为信号,这些信号会影响多种生理功能。

编号: 10

简化陈述

当内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)感知到光时,它们会向大脑发送信号,从而调节多种身体功能。

背景信息

内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)会将电信号传递到调节睡眠–觉醒周期、警觉性和情绪的大脑区域。

参考文献 

Lucas, R. J., Peirson, S. N., Berson, D. M., Brown, T. M., Cooper, H. M., Czeisler, C. A., Figueiro, M. G., Gamlin, P. D., Lockley, S. W., O’Hagan, J. B., Price, L. L., Provencio, I., Skene, D. J., & Brainard, G. C. (2014). Measuring and using light in the melanopsin age. Trends Neurosci, 37(1), 1-9.

Spitschan, M. (2019). Melanopsin contributions to non-visual and visual function. Curr Opin Behav Sci, 30, 67-72.

Lucas, R. J., Lall, G. S., Allen, A. E., & Brown, T. M. (2012). How rod, cone, and melanopsin photoreceptors come together to enlighten the mammalian circadian clock. Prog Brain Res, 199, 1-18. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-59427-3.00001-0

光主要通过内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)在傍晚和夜间会抑制褪黑素分泌。

编号: 11

简化陈述

光会抑制褪黑素(一种调节睡眠–觉醒周期的激素)的分泌,尤其在傍晚和夜间。

背景信息

内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)表达黑视素(一种对光敏感的蛋白质)。当这些细胞感知到强光时,黑视素被激活,触发神经通路,从而抑制松果体中褪黑素的合成。

参考文献 

Brown, T. M. (2020). Melanopic illuminance defines the magnitude of human circadian light responses under a wide range of conditions. J Pineal Res, 69(1), e12655.

Prayag, A. S., Najjar, R. P., & Gronfier, C. (2019). Melatonin suppression is exquisitely sensitive to light and primarily driven by melanopsin in humans. J Pineal Res, 66(4), e12562.

Giménez MC, Stefani O, Cajochen C, Lang D, Deuring G, Schlangen LJM. Predicting melatonin suppression by light in humans: Unifying photoreceptor-based equivalent daylight illuminances, spectral composition, timing and duration of light exposure. J Pineal Res. 2022; 72:e12786.

光是确保昼夜节律系统与环境中的24小时周期保持同步的主要信号。

编号: 12

简化陈述

光是将机体内在生物钟与太阳的昼夜循环同步的主要信号。

背景信息

光有助于调节机体内在节律。这确保生物过程在恰当的时间开始与结束。

参考文献 

Blume, C., Garbazza, C., & Spitschan, M. (2019). Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood. Somnologie (Berl), 23(3), 147-156. https://doi.org/10.1007/s11818-019-00215-x

Duffy, J. F., & Czeisler, C. A. (2009). Effect of light on human circadian physiology. Sleep Med Clin, 4(2), 165-177.

Wright, K. P., Jr., McHill, A. W., Birks, B. R., Griffin, B. R., Rusterholz, T., & Chinoy, E. D. (2013). Entrainment of the human circadian clock to the natural light-dark cycle. Curr Biol, 23(16), 1554-1558. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.06.039

光直接影响大脑中的生物钟,调节睡眠–觉醒周期及其他日常生理节律。

编号: 13

简化陈述

光会影响机体内在生物钟,而该生物钟调节睡眠–觉醒模式及其他日常节律。

背景信息

光照暴露会影响睡眠、激素分泌、代谢与警觉性。

参考文献 

Blume, C., Garbazza, C., & Spitschan, M. (2019). Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood. Somnologie (Berl), 23(3), 147-156. https://doi.org/10.1007/s11818-019-00215-x

Duffy, J. F., & Czeisler, C. A. (2009). Effect of light on human circadian physiology. Sleep Med Clin, 4(2), 165-177.

早晨的光可以使昼夜节律提前,晚上的光会推迟昼夜节律。

编号: 14

简化陈述

早晨的光照会使入睡与醒来时间提前,而晚间的光照会推迟入睡与醒来时间。

背景信息

光会向大脑发出变得活跃的信号。早晨的光会使机体内在生物钟提前(将其“时间”推向更早),而晚间的光会使其延迟(将其“时间”推向更晚)。

参考文献 

Khalsa, S. B., Jewett, M. E., Cajochen, C., & Czeisler, C. A. (2003). A phase response curve to single bright light pulses in human subjects. J Physiol, 549(Pt 3), 945-952.

St Hilaire, M. A., Gooley, J. J., Khalsa, S. B., Kronauer, R. E., Czeisler, C. A., & Lockley, S. W. (2012). Human phase response curve to a 1 h pulse of bright white light. J Physiol, 590(13), 3035-3045.

在某些条件下,光还可以提升警觉性和认知功能。

编号: 15

简化陈述

在某些情况下,光可以提高警觉性和思维能力。

背景信息

在某些条件下,白天和夜间的高强度光照暴露可以增强警觉性,并提高认知表现。

参考文献 

Cajochen, C., Zeitzer, J. M., Czeisler, C. A., & Dijk, D. J. (2000). Dose-response relationship for light intensity and ocular and electroencephalographic correlates of human alertness. Behav Brain Res, 115(1), 75-83. https://doi.org/10.1016/s0166-4328(00)00236-9

Lok, R., Joyce, D. S., & Zeitzer, J. M. (2022). Impact of daytime spectral tuning on cognitive function. J Photochem Photobiol B, 230, 112439.

Lok, R., Smolders, K., Beersma, D. G. M., & de Kort, Y. A. W. (2018). Light, alertness, and alerting effects of white light: a literature overview. J Biol Rhythms, 33(6), 589-601.

这些对光的生理反应主要由在特定时间到达视网膜并刺激内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)的光照数量所决定。

编号: 16

简化陈述

人体对光的反应取决于在何时以及有多少光到达视网膜中的内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)。

背景信息

内在光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)的反应很可能取决于一天中的时间和昼夜节律因素。

参考文献 

CIE. (2018). CIE S 026/E:2018: CIE system for metrology of optical Radiation for ipRGC-influenced responses to light. Central Bureau. https://doi.org/10.25039/s026.2018

Gimenez, M. C., Stefani, O., Cajochen, C., Lang, D., Deuring, G., & Schlangen, L. J. M. (2022). Predicting melatonin suppression by light in humans: Unifying photoreceptor-based equivalent daylight illuminances, spectral composition, timing and duration of light exposure. J Pineal Res, 72(2), e12786. https://doi.org/10.1111/jpi.12786

Schlangen, L. J. M., & Price, L. L. A. (2021). The lighting environment, its metrology, and non-visual responses. Front Neurol, 12, 624861.

Schollhorn, I., Stefani, O., Lucas, R. J., Spitschan, M., Epple, C., & Cajochen, C. (2024). The impact of pupil constriction on the relationship between melanopic EDI and melatonin suppression in young adult males. J Biol Rhythms, 39(3), 282-294.

晚间较高的光照水平可能会增加入睡所需时间。

编号: 17

简化陈述

晚间的光照暴露可以使入睡变得更加困难。

背景信息

晚间的光照暴露会向人体传递仍处于白昼的信号。这会提高警觉性,并将内在生物钟推迟到更晚的时间。

参考文献 

Cain, S. W., McGlashan, E. M., Vidafar, P., Mustafovska, J., Curran, S. P. N., Wang, X., Mohamed, A., Kalavally, V., & Phillips, A. J. K. (2020). Evening home lighting adversely impacts the circadian system and sleep. Sci Rep, 10(1), 19110.

Cajochen, C., Stefani, O., Schöllhorn, I., Lang, D., & Chellappa, S. L. (2022). Influence of evening light exposure on polysomnographically assessed night-time sleep: A systematic review with meta-analysis. Lighting Research & Technology, 54(6), 609-624.

Schollhorn, I., Stefani, O., Lucas, R. J., Spitschan, M., Slawik, H. C., & Cajochen, C. (2023). Melanopic irradiance defines the impact of evening display light on sleep latency, melatonin and alertness. Commun Biol, 6(1), 228.

Stefani, O., Freyburger, M., Veitz, S., Basishvili, T., Meyer, M., Weibel, J., Kobayashi, K., Shirakawa, Y., & Cajochen, C. (2021). Changing color and intensity of LED lighting across the day impacts on circadian melatonin rhythms and sleep in healthy men. J Pineal Res, 70(3), e12714. https://doi.org/10.1111/jpi.12714

白天较高的光照水平可以改善情绪。

编号: 18

简化陈述

白天的高照度光照可以改善情绪。

背景信息

在无眩光的条件下,暴露于自然日光(太阳)或高强度电光源可减轻压力,并改善情绪平衡。

参考文献 

Burns, A. C., Saxena, R., Vetter, C., Phillips, A. J. K., Lane, J. M., & Cain, S. W. (2021). Time spent in outdoor light is associated with mood, sleep, and circadian rhythm-related outcomes: A cross-sectional and longitudinal study in over 400,000 UK Biobank participants. J Affect Disord, 295, 347-352.

Maruani, J., & Geoffroy, P. A. (2019). Bright light as a personalized precision treatment of mood disorders. Front Psychiatry, 10, 85.

白天较高的光照水平可以改善当晚的睡眠质量。

编号: 19

简化陈述

白天暴露于更高强度的光照可以改善睡眠。

背景信息

日间较高强度的光照暴露可减少睡眠碎片化(夜间反复觉醒),并增加夜间的深度睡眠。

参考文献 

Cajochen, C., Reichert, C., Maire, M., Schlangen, L. J. M., Schmidt, C., Viola, A. U., & Gabel, V. (2019). Evidence that homeostatic sleep regulation depends on ambient lighting conditions during wakefulness. Clocks Sleep, 1(4), 517-531.

Lok, R., Woelders, T., Gordijn, M. C. M., van Koningsveld, M. J., Oberman, K., Fuhler, S. G., Beersma, D. G. M., & Hut, R. A. (2022). Bright light during wakefulness improves sleep quality in healthy men: a forced desynchrony study under dim and bright light (III). J Biol Rhythms, 37(4), 429-441.

Wams, E. J., Woelders, T., Marring, I., van Rosmalen, L., Beersma, D. G. M., Gordijn, M. C. M., & Hut, R. A. (2017). Linking light exposure and subsequent sleep: a field polysomnography study in humans. Sleep, 40(12).

按照医学处方的明亮光照方案,在早晨进行光照暴露可使某些特定临床诊断的患者情绪得到改善。

编号: 20

简化陈述

医生可能会开具光疗处方,用于治疗冬季抑郁及其他健康状况。

背景信息

暴露于高照度光照已被证实可改善季节性情感障碍患者的抑郁症状。

参考文献 

Meesters, Y., & Gordijn, M. C. (2016). Seasonal affective disorder, winter type: current insights and treatment options. Psychol Res Behav Manag, 9, 317-327.

Terman, M., Terman, J. S., Quitkin, F. M., McGrath, P. J., Stewart, J. W., & Rafferty, B. (1989). Light therapy for seasonal affective disorder. A review of efficacy. Neuropsychopharmacology, 2(1), 1-22.

影响光非视觉效应的因素(21–23)

健康的日常光照暴露模式包括每天高照度光照与黑暗的节律。

编号: 21

简化陈述

健康的日常作息包括白天的高照度光照与夜间的黑暗。

背景信息

保持白天高照度光照、夜间黑暗的规律模式,与更好的身心健康相关联。

参考文献 

Brown, T. M., Brainard, G. C., Cajochen, C., Czeisler, C. A., Hanifin, J. P., Lockley, S. W., Lucas, R. J., Munch, M., O’Hagan, J. B., Peirson, S. N., Price, L. L. A., Roenneberg, T., Schlangen, L. J. M., Skene, D. J., Spitschan, M., Vetter, C., Zee, P. C., & Wright, K. P., Jr. (2022). Recommendations for daytime, evening, and nighttime indoor light exposure to best support physiology, sleep, and wakefulness in healthy adults. PLoS Biol, 20(3), e3001571.

Burns, A. C., Windred, D. P., Rutter, M. K., Olivier, P., Vetter, C., Saxena, R., Lane, J. M., Phillips, A. J. K., & Cain, S. W. (2023). Day and night light exposure are associated with psychiatric disorders: an objective light study in >85,000 people. Nature Mental Health, 1(11), 853-862.

Windred, D. P., Burns, A. C., Lane, J. M., Olivier, P., Rutter, M. K., Saxena, R., Phillips, A. J. K., & Cain, S. W. (2024). Brighter nights and darker days predict higher mortality risk: A prospective analysis of personal light exposure in >88,000 individuals. Proc Natl Acad Sci U S A, 121(43), e2405924121. Windred, D. P., Burns, A. C., Rutter, M. K., Ching Yeung, C. H., Lane, J. M., Xiao, Q., Saxena, R., Cain, S. W., & Phillips, A. J. K. (2024). Personal light exposure patterns and incidence of type 2 diabetes: analysis of 13 million hours of light sensor data and 670,000 person-years of prospective observation. Lancet Reg Health Eur, 42, 100943.

年龄会影响光对人类的生理效应,因为随着年龄增长,抵达视网膜的光照数量减少。

编号: 22

简化陈述

随着年龄增长,眼球晶状体的透明度可能下降,从而减弱光对内在生物钟和睡眠的影响。

背景信息

随着年龄增长,眼球晶状体的透明度会降低,这可能减弱人体对光照暴露的反应。

参考文献 

Chellappa, S. L., Bromundt, V., Frey, S., & Cajochen, C. (2021). Age-related neuroendocrine and alerting responses to light. Geroscience, 43(4), 1767-1781.

Gimenez, M. C., Kanis, M. J., Beersma, D. G., van der Pol, B. A., van Norren, D., & Gordijn, M. C. (2010). In vivo quantification of the retinal reflectance spectral composition in elderly subjects before and after cataract surgery: Implications for the non-visual effects of light. J Biol Rhythms, 25(2), 123-131.

Mellerio, J. (1987). Yellowing of the human lens: nuclear and cortical contributions. Vision Res. 27(9), 1581-1587. https://doi.org/10.1016/0042-6989(87)90166-0

Najjar, R. P., Chiquet, C., Teikari, P., Cornut, P. L., Claustrat, B., Denis, P., Cooper, H. M., & Gronfier, C. (2014). Aging of non-visual spectral sensitivity to light in humans: compensatory mechanisms? PLoS One, 9(1), e85837.

对光的生理反应存在显著的个体差异。

编号: 23

简化陈述

人们对光的反应可能存在很大差异。

背景信息

对光敏感性的个体差异受年龄、遗传和行为等因素的影响。

参考文献 

Chellappa, S. L. (2021). Individual differences in light sensitivity affect sleep and circadian rhythms. Sleep, 44(2).

Phillips, A. J. K., Vidafar, P., Burns, A. C., McGlashan, E. M., Anderson, C., Rajaratnam, S. M. W., Lockley, S. W., & Cain, S. W. (2019). High sensitivity and interindividual variability in the response of the human circadian system to evening light. Proc Natl Acad Sci U S A, 116(24), 12019-12024.

光的非视觉效应研究(24–26)

大多数关于光生理效应的研究是在实验室中进行的。

编号: 24

简化陈述

关于光对人体影响的研究,大多是在实验室中进行的。

背景信息

需要在真实世界环境下开展光照暴露研究。

参考文献 

Spitschan, M., & Joyce, D. S. (2023). Human-Centric Lighting Research and Policy in the Melanopsin Age. Policy Insights Behav Brain Sci, 10(2), 237-246.

有必要开展涵盖广泛人群的光生理效应研究。

编号: 25

简化陈述

需要开展更多研究,以了解光如何在不同人群中影响健康。

背景信息

多数关于光生理效应的研究聚焦于有限的人群(特定年龄组、族裔或健康状况)。重要的是,未来研究应在更广泛的地理范围内纳入更为多样的人群。

参考文献 

Johnson, D. A., Wallace, D. A., & Ward, L. (2024). Racial/ethnic and sex differences in the association between light at night and actigraphy-measured sleep duration in adults: NHANES 2011-2014. Sleep Health, 10(1S), S184-S190.

Spitschan, M., & Santhi, N. (2022). Individual differences and diversity in human physiological responses to light. EBioMedicine, 75, 103640.

光的生理效应是一个研究活跃的领域。

编号: 26

简化陈述

科学家们持续探索光对人体功能及整体健康的影响。

背景信息

关于光对生物节律、睡眠、警觉性、情绪及健康的影响,科学界与公众的关注正日益增长。技术与科学的进步正在使研究者能够更精确地研究不同波长与不同强度的光。

参考文献 

CIE. (2024). CIE PS 001:2024 CIE Position Statement on Integrative Lighting – Recommending Proper Light at the Proper Time, 3rd Edition. CIE Central Bureau.