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19世纪末，弗洛伦斯·南丁格尔（Florence Nightingale）在后来被称为南丁格尔病房的医院进行了革命性的创新设计。这些病房的标志性创新就是拥有着宽敞的、能够交叉通风以及充足光线进入的窗户。南丁格尔相信医院里阳光和空气的质量对于加快患者的康复水平起到非常重要的作用。
在此后的几十年，大量的研究表明南丁格尔是对的：日光是人类健康的关键性决定因素。病人在阳光充足和能看见窗外景色的病房里会恢复得更快，需要更少的止痛药。事实证明，自然光比抗抑郁药更能降低心率和血压，甚至可以更快地治疗抑郁症。更为重要的是，正如南丁格尔的理论所指出的，日光还可以减少有害细菌和病毒的数量。
在过去的二十年中，我们对光为何有这些好处更加了解了。直到上个世纪末，人们一直认为所有对眼睛曝光的反应都是由位于视网膜背面的视杆和视锥介导的。但大约20年前，当许多实验室最终在视网膜前部神经节层中发现了光敏细胞时，这种假设被完全推翻了。这些光敏细胞可以独立于视觉系统工作。
这些被称为“非视觉感光器”的细胞在维持我们的睡眠、工作效率和整体健康方面发挥着重要的作用。这些细胞对短波长蓝光特别敏感，而短波长蓝光与日光中发现的峰值波长非常接近。暴露在这种短波长的光中会刺激我们，促使我们保持警觉、提高反应时间、学习以及其他的认知功能。光线，特别是短波光线，也可以激励情绪，甚至在临床患者中也可以用于治疗抑郁症和疲劳。但是，许多人造光源会发出更大比例的较长波长的光，这会削弱室内日光所带来的好处。
这些非视觉细胞也是我们人体生物钟（我们的昼夜节律）的主要计时者。它们位于大脑上丘脑下区域的视交叉上核中。昼夜节律系统可调节我们身体的许多机能，包括激素水平、体温和新陈代谢等。我们认为光的这种同步效应是理所当然的。完全失明的人（眼睛无法检测到光线的人群）会发展出一种使人衰弱的病症，被称为非24小时睡醒周期障碍。在这种情况下，他们的生物钟无休止地与24小时非同步运转。当我们上夜班或快速穿越时区时（时差），我们会经历类似的短暂断开的昼夜周期。
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在我们的生活中，没有哪个部分比睡眠更清楚地表现出这种脱节，因为昼夜系统强烈地影响着睡眠的时间和质量。由美国国立卫生研究院（NIH）最近资助的一项研究发现，近三分之一的美国人每晚睡六个小时甚至更短的时间。根据疾病控制和预防中心的数据，睡眠障碍在美国非常普遍，现在已构成一种公共卫生流行病。睡眠不足与许多慢性健康状况有关，包括心脏病、糖尿病、抑郁症甚至某些癌症。由于睡眠不足而造成的工作效率低下每年会造成数十亿美元的经济损失。暴露于更稳定的昼夜循环中将有助于维持更好的昼夜节律同步和睡眠，而更多暴露在日光下也会通过直接刺激警觉性和表现的改善。在最近的一项研究中，与在类似的带百叶窗的办公室中工作的职员相比，更多暴露在阳光中的职员会增加37分钟的睡眠时间，并且在工作日结束时进行的认知测试中高出42％的得分。
有许多方法可以增加我们获得日光的机会并改善我们的健康状况。 在办公室环境中，可以设计更大的窗户和低矮的办公桌隔板来将更多的日光引入建筑物的更深处。创新技术如智能玻璃等可以根据云量和太阳的角度自动进行着色，来达成控制窗户的日光通量，消除对百叶窗和遮阳帘的需求，使我们欣赏到户外的景色。在员工健康计划中，要求员工改变其行为的选择（例如健身房）不同，办公室的自然采光以被动的方式提供健康，使所有职业平等地受益。对于无法提供充足自然光的地方，工作场所应安装模仿日光的LED灯，并控制其光谱峰值在短波长蓝色范围内。
在COVID-19大流行期间，相同的策略也应该应用于我们的家庭办公室中。我们可以通过在窗户附近或户外工作来提高个人睡眠质量和白天的效率。到了晚上，我们可以使用调光灯、选择蓝色并看起来温暖的灯以及尽量减少在睡觉前使用发光电子设备的时间，以减少我们的曝光量。
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除了相对容易实现，定期暴露在日光下的好处也是显而易见的。但是，这种创新很少得到实施。尽管建筑开发商和业主们可能不会直接从更好的光照中受益，但他们的房客会因此受益，而提供更好的环境可能会使他们与竞争对手区分开来。虽然租户通常无法设计自己的空间，但是可以将日光作为选择房地产的决定因素之一，以便他们从更好的照明设计受益，以带来更高的工作效率。明亮的白天和漆黑的夜晚支撑着人体的昼夜节律功能，还增强身体警觉性，并提高工作效率。简而言之，增加日光照射是改善健康的第一步。南丁格尔早在一个多世纪前就掌握了这一点。现在是时候把她的建议付诸实践了。
撰文：Steven Lockley，哈佛医学院的医学副教授，研究昼夜节律和睡眠。
翻译：祝青怡
审校：马一瑗
引进来源：科学美国人
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