解码个体光敏差异：复旦侯丹丹博士聊精准节律照明的量化研究与应用

7 月 16 日，“古镇灯博会明人在线"与"复旦之光"系列沙龙联动专场特邀复旦大学人类表型组研究院博士后侯丹丹老师，带来《光调控昼夜节律个体差异机制解析及其应用研究》主题分享。沙龙由复旦大学校友会照明同学会秘书长、中国之光全媒体总编洪兵主持。

侯丹丹博士深耕光生物学、照明人体工效学、颜色科学领域，担任国际照明委员会多个技术委员会委员，参与多项国家级重点研发计划与重大专项，主导或参与制定多项国家及团体节律照明标准，持有十余项国内外专利。

本次分享围绕四大板块展开：光调控人体昼夜节律量化模型构建、基于我国典型光气候分区的队列建立、环境和遗传因素对光调控昼夜节律的影响，以及精准光干预在临床及通用照明中的应用。

从"第三类感光细胞"到量化模型：光的非视觉效应被看见

侯博士首先回顾了光生物学的里程碑发现。2002 年，美国布朗大学 Berson 教授发现人眼视网膜上存在第三类感光细胞——ipRGCs（ intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cells） ，打破了长期以来教科书只记载视锥和视杆两类感光细胞的认知。这一发现解释了为什么盲人也能感知环境亮暗、知道何时睡觉何时醒来，也开启了光非视觉效应研究的大门。

非成像视觉（光生物效应）-非视觉通路

光不仅让人"看到"世界，更深刻影响着人体的生物钟——调控睡眠与觉醒、肝脏代谢、心脏功能强弱、肠道消化能力，这与中医"子午流注"的理念高度契合。

在量化层面，目前全球公认的两类主流模型：

一是美国 LRC 的 Rea 教授团队开发的CS 模型（circadian stimulus），以夜间褪黑激素抑制率为输出指标；

二是 Lucas 团队提出的α-opic 等效照度模型，已被 CIE 标准化推广。

侯博士指出，2024 年 CIE 发布立场声明强调："Proper light at proper time"——光的效应不仅取决于光谱和强度，更取决于光照的时间点。同一束光，早晨照射是收益，夜晚照射则可能是风险。

基于此，侯博士与林燕丹教授团队聚焦时间维度开展了系统性实验，通过口服胶囊追踪核心体温等客观指标，发现：

1. 光照时间点决定昼夜节律移动的方向（前移或后移）和幅值，起到"方向盘"的作用

2.光照时长是影响相移方向的重要因素，对CPS幅度的影响，且并非线性累加，而是一个基于光生物效应的有效性累积。

3. 节律刺激水平是影响幅值的重要因素，光越强推动节律的力度越大

日周期光生物效应累积量研究一实验结果

团队构建了光干预人体昼夜节律相位的预测模型DCLA（durational circadian lighting accumulation）有效光累积量模型，在自有数据上拟合精度达 95% 以上，纳入三个欧洲外部研究数据后精度仍达 93%。

该模型已纳入 2026 年 3 月正式实施的国家标准GB/T 46119-2025《光的人眼非视觉生物效应作用剂量》，实现了从基础研究到产业应用的闭环。

个体差异：50 倍的惊人差距

侯博士强调，在模型拟合良好的统计均值背后，个体差异是一个不可忽视的问题。

"相同的光刺激在不同个体身上的反应差异究竟有多大？"

研究数据揭示：同样是达到夜间褪黑激素 50% 的抑制率，最敏感的个体仅需 6 lux，而最不敏感的个体需要 350 lux，差异超过50 倍。一些人在光照下昼夜节律可以前移或后移 2～3 小时，而另一些人的节律几乎"纹丝不动"。

"如果不解决个体差异的问题，健康照明可能对 50% 的人有效，对另外 50% 的人无效——跟抛硬币差不多。"

影响个体光敏感性的因素包括：

◇年龄：儿童的褪黑激素抑制率可达 88%，而成年人仅 40% 左右；60 岁时视网膜视锥细胞密度仅为 10 岁时的约 60%；

◇近视：影响睡眠潜伏期和睡眠时长；

◇虹膜颜色：浅色虹膜透光率更高，褪黑激素抑制率更大；

◇光照历史：长期生活在强光地区的人更倾向于"清晨型"，暗光地区的人则偏向"夜晚型"；

◇遗传背景：调控视黑素（melanopsin）的 OPN4 基因、多巴胺能传导通路、谷氨酸受体通路等多个遗传位点均影响光敏感性。

五大光气候分区队列：中国独有的研究优势

为破解千人千面的光响应差异，团队依托中国独有地理优势，基于我国典型光气候特征，搭建了五类光气候分区人群队列，在同纬度不同地点建立人群队列，去探究影响人体光敏性的两大核心维度。

分区

覆盖区域

光环境特征

一类

西藏、青海、云南北部

强光

二类

内蒙古、新疆大部分

较强光

三类

北京及周边

中等

四类

东北、上海及南方大部分

较弱光

五类

川渝地区

弱光

这是全球独有的天然实验场，初步结果令人振奋：

●一类分区（拉萨）人群：全天褪黑激素总量更高，昼夜节律震荡幅度更大，瞳孔收缩能力更强——他们对光更敏感。

●五类分区（重庆）人群：1 天中褪黑素总量起不来，生理震荡作用更弱。

●即使遗传因素相同的人，在不同光气候分区下，睡眠时长和睡眠时相也有显著差异——环境对遗传的修饰作用非常强。

"回到拉萨"不只是一首歌。

研究发现，拉萨极强的自然光照（可达 10 万Lux）使人体的五羟色胺（"快乐激素"）水平升高，进而带动多巴胺和褪黑激素水平改善，白天开心、晚上睡得着。"不开心要回到拉萨，原来是有科学道理的。"

精准光干预：从临床到通用照明的落地探索

在临床应用中，侯博士团队已开展了多项实践。

◆抑郁症辅助治疗：联合上海市精神卫生中心，对中重度抑郁症患者在不停药基础上加用光辅助干预，两周即见快速响应。高光敏性人群疗效显著优于低光敏性人群，提示未来光疗应先分层、再诊疗。

◆卒中后认知障碍康复：在上海市第三康复医院，团队对患者先进行光敏性分型再实施光刺激，效率显著提升。

◆通用照明场景：侯博士描绘了个性化光配方的未来图景——通过手机定位获知用户常驻地（光气候分区），结合年龄、性别、睡眠时间类型及简单问卷（如夜间起夜后对光的敏感度、清晨受光影响醒来的程度等），即可判定光敏感性，无需每个人都做基因测序。将这些信息导入智能光调控系统，即可输出个性化的光配方。

"从灯具成本上看，现有智能照明产品已具备色温、亮度、CS 值、EDI 值等调节能力，真正缺的不是硬件，而是背后的逻辑——不同地区、不同年龄、不同光敏感性的人，应该用什么样的光曲线。"

互动问答

在问答环节，侯丹丹老师针对观众关心的问题进行了详细解答：

Q：不同个体对光的昼夜节律调节反应存在显著差异，这是否意味着未来照明产品需要针对不同人群做定制化设计？成本可控吗？

A：从单纯灯具成本来看，与现在没有太大区别。智能照明经过多年发展，产品已具备色温、亮度、CS 值、EDI 值等调节能力。真正需要改变的不是产品硬件，而是背后的控制逻辑——不同地区、不同人群应该使用不同的光曲线。产品功能上成本没有明显提升。

至于诊断成本，不一定要每个人都做基因测序。通过几个简单的问题（如常驻地、年龄、对光的敏感反应等），结合手机定位获知光气候分区，90% 就能确定光敏性类型。我们正在开发这样的问卷工具。

Q：国家标准 GB/T46119-2025《光的人眼非视觉生物效应作用剂量》对消费者和厂商有什么实际意义？

A：这个标准主要回答了两个问题：一是用什么指标来定量光的非视觉效应，标准梳理了三大指标体系——α-opic 等效照度体系、节律刺激值CS模型体系以及基于中国人群的 DCLA-CPS 体系；二是给出了典型应用场所下这些指标应达到的剂量值。

最有价值的是，标准附录给出了不同光气候分区的校正系数。比如拉萨和重庆分别有增强系数和衰减系数，而不是全国"一刀切"。中国幅员辽阔，地区差异极大，标准应适应不同地区人群的生命特征。

Q：精准光干预在临床中有哪些已落地的案例？比如睡眠障碍治疗、轮班工作者节律调节或抑郁症辅助治疗方面？

A：目前主要在抑郁症和卒中后认知康复两个方向做了尝试。在抑郁症方面，联合上海市精卫中心对中重度患者加用光辅助干预，两周即有快速响应，且高光敏性人群疗效更好。

在第三康复医院的卒中后认知障碍患者中，我们先做光敏性分型再进行光刺激，有效率比以往报道提升了约 20%。我们正在不同疾病中逐步验证这一思路，step by step。

Q：基于我国典型光气候分区的队列研究，不同地区的自然光环境差异很大，学校照明设计是否应根据不同地理区域采用不同的节律照明方案？

A：这个问题提得很好。我们希望在落地的层面，无论是家居照明、学校教室照明还是医院照明，都能给出不同地区的差异化标准。在非视觉生物效应作用剂量标准中已经给出了第一次校正系数。对于教室照明，除了非视觉部分，视觉功能、颜色辨别等也有明显的地区差异，后续行业将逐步完善分区化、场景化的教室节律照明设计规范。这些结果我们会陆续报告出来。

注：本文内容根据2026年7月16日侯丹丹老师在明课堂的《光调控昼夜节律个体差异机制解析及其应用研究》主题分享的录音整理，由明课堂整理发布。

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