被电灯改变的生命

张燕

谁是电灯的发明者，这是科技史上著名的悬案之一，但爱迪生是这一发明的推动者却是不可质疑的，他为电灯走进千家万户作出了不可磨灭的贡献。

140年前，他组建爱迪生电灯公司，开始将电灯大规模商业化。明亮且廉价的电灯很快将煤油灯和蜡烛灯光源挤进了博物馆与废品收购站，大大延长了人们的活动时间。

不过另一方面，在日日夜夜、每时每刻都有人造光的世界里，人们的睡眠面临的问题愈来愈多。光线影响了人们的生物钟。越来越多的证据表明，即使晚上或者深夜里不强的光线，也会影响人们的睡眠质量。

电灯如何影响睡眠

在电灯出现前，人们更恪守日出而作、日落而息的生活，但也并非天一黑所有人都去睡觉，否则也不会有程门映雪、凿壁偷光等故事流传下来了。电灯的使用只是让人造光源更加简单易用，让人们在天黑后有更多的选择去做自己喜欢的事情。但夜晚的时间是固定的，做更多的事情，就意味着睡眠时间要相应缩短，于是有研究者认为，在电灯发明后，夜生活越来越丰富，人们的睡觉时间在缩短。

而且看上去灯越多的地方，人们睡得越少，这种反比关系在城市化的进程中也反映出来。2016年的一项研究显示，城市居民遭受的夜间光照度，比小城镇和乡村居民高3到6倍。灯光越强烈的地方，人们睡得越少，白天越容易疲劳，这些人对自己的睡眠更为不满。他们上床睡觉和起床都比灯少较暗的地方要晚。

睡眠不足是困扰很多人的一大问题，有统计数据显示，在20世纪40年代，人们每晚的平均睡眠是8个多小时，但是到了现代，人们每晚只能睡大约6.7、6.8小时了。美国加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授马特·沃克说：“短短70年，睡眠的减少让人震惊，我们目前处于睡眠减少20%的阶段。”

但这失去的睡眠时间都和电灯有关吗？由于缺乏19世纪末电灯发明前的数据，所以不能直接作对比研究。但没有电灯的时候，人们真的会睡眠更充足吗？不一定，这点从一些至今仍没有普遍使用电灯的地方就能看出来。

对那些生活在坦桑尼亚和玻利维亚部落中的人来说，虽然没有电灯，但他们在日落后会借着火光进行一些社交活动。他们和工业化国家的人们的睡眠时间差不多，只不过更符合日升月落的自然规律，不仅睡得早，而且黎明前就起来了。在一些前工业社会里，比如在坦桑尼亚的哈扎族中，失眠这类睡眠问题不太普遍。

因此，比起睡眠时间来，电灯对睡眠质量的影响更大。

生物钟是“光能”的？

灯光之所以会影响到人的睡眠质量，是因为生物钟受到了干扰，从一定意义上说，人的生物钟是“光能”的。

时间生物学认为，生物特征会随昼夜交替、四时更迭而周期性运动，揭示出生理活动的周期性节律。健康人体的活动大多呈现24小时昼夜的生理节律，表明生理节律受外部环境周期性变化，如受到光照强弱和气温高低的影响。具体到光来说，明暗的变化抑制了身体中的褪黑激素。这种激素会给全身发信号，包括调节睡眠的器官。

为了验证生物钟对“光能”的适应性， 《追逐日光》一书的作者琳达·格迪斯做了一个实验，一方面白天多晒太阳，另一方面每天晚上6点之后尽量不接触灯光。“在同时增加日光接触和减少夜间人造光的干预周里，我明显觉得晚上特别困。”她说。

美国科罗拉多州博尔德大学的肯尼斯·莱特一直对现代照明环境如何影响生物钟很感兴趣。2013年，他在夏季派出8个人去美国科罗拉多州的落基山脉露营一周，以此测试照明对睡眠的影响。“露营显然远离现代的照明环境，它让人们多接触自然光线。”莱特说。此行之前，参与者的平均就寝时间是00：30，起床时间是8：00。行程结束时，这两个时间都提早了约1.2小时。尽管自然光线没有延长睡眠时间，却让褪黑激素的释放提早了。

露营的人终归要回到城里，在明亮的灯光下他们的睡眠节奏会很快回到从前。“现代社会中，我们不会按照生物钟的点儿去睡觉，至少工作日如此，”英国萨里大学的睡眠研究人员德科·迪克说。夜晚依旧无处不在的人造光正让我们的生物钟越来越迟，但第二天一早大家还是得爬起来上班，所以要定个闹钟，否则按照生物钟我们应该接着睡觉。

研究人员建议，即使是上闹钟，也最好不要选择荧光表盘的那种，因为这种光可能也会在夜间影响睡眠。

更严重的光线睡眠杀手是电子设备。一项研究发现，睡前使用电子阅读器会延长人们入睡的时间，延迟生物钟，并且抑制深睡眠。跟睡前用同样的时间阅读纸质书的人相比，使用电子书的人第二天会更疲劳。还有一个研究对比了两类人的反应：在晚上用普通智能手机玩游戏的人，和没接触到蓝光的人。结果发现，使用智能手机玩游戏之后，人会更警觉，在第二天的认知测试中表现较差，说明他们的睡眠可能受到了影响。

因此在睡前远离电子设备，并拉好厚实的窗帘隔绝光线，是良好睡眠的保障。

灯光污染令动物不适

越来越多的光源出现在生活中，过量的光污染成了最新关注的问题。

继废气、废水、废渣和噪声等污染之后，光污染成为一种新的环境污染源，正在对我们熟悉的环境带来影响。建筑中普遍采用的照明灯、户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和娱乐场所的各种彩色光源以及公路边上的路灯越来越多，很多动物的行为被迫发生了改变。毕竟人还能拉窗帘来隔绝灯光，但动物没有这个条件。

被光线改变的动物行为中，有不少是负面的，比如刚孵化出的海龟会向内陆而不是大海爬行；帝王蝶等昆虫将它们短暂的生殖期浪费于围着路灯转；当附近的体育场因举办足球比赛而照亮了天空时，青蛙会停止交配；鸣禽报春的时间越来越提前；数以百万计的野生鸟类因夜间撞向发光建筑物而死，而候鸟愈发容易在它们的季节性旅途中迷失方向。

对那些生活在城市及周边的野生动物来说，它们的生活极大地受到城市燈光的影响，寿命也可能因之而缩短。

尤其对鸟类而言，长达一年的光线变化周期，是最重要的环境线索，因为鸟类的生理及行为变化是与季节同步的。人造灯光扰乱了鸟类的激素水平和信号，并可能破坏鸟类复杂的生物钟。鸟类会根据光线来调节它们日夜的行为活动。例如，它们日出时分的第一次鸣叫，就是基于光线变化所产生的。觅食行为则随着天光逐渐趋于昏暗而结束。由于灯光让鸟对时间产生误判，研究人员竟然记录到凌晨时分的鸟鸣，而这些鸟鸣会影响其择偶、觅食和同类间的互动。

“夜间照明在世界范围内愈加泛滥，可对于这一现象给野生动物带来的影响，我们知之甚少。”荷兰生态研究所的行为生态学家卡梅尔·斯帕勒斯特拉说。城市规划者可以使用对野生动物伤害最小的色光。

目前，一些政府机构、环保主义者和科学家正在寻找将光污染影响最小化的途径。但由于不同色光对野生动物产生的生理影响截然不同，需要确认哪一种色光对哪一种野生动物造成的伤害最小。