保护视力健康的光生物安全照明(20150421).doc

保护视力健康的光生物安全照明
一、光生物的概念
光生物是光和生物间的相互作用，即光（包括自然光和人工光）作为一个环境因素如何作用于生物体，以及生物体在不同光环境下产生的不同反应效果。
例如，在植物栽培方面，不同的太阳光照对植物生长发育有决定性的影响，因此，人类可以利用人工光源，调节或改变植物的生长周期；在动物生长繁育方面，光强度、光质与光照时间的不同，对乳牛的泌乳量，蛋鸡的产蛋率，肉鸡、肉牛等的增肉率，与鸡蛋内胆固醇含量等都会产生直接影响；农业应用的杀虫灯、渔业的集鱼灯以及坊间的捕蚊灯，都是人类利用昆虫和鱼类等生物的驱光性而研制出来；同时，人类利用光学仪器，在医疗方面也发挥着巨大的作用，光疗法使用不同波段的光照、镭射、高亮度红光LED具有去除小儿黄疸、杀死癌细胞、治疗近视、促进伤口愈合以及除斑、除色素等功效。
人类利用光生物特性研制出的多种照明产品正服务于环控农业、作物栽培、销售运输、医学治疗与仪器研发等领域。
二、光生物安全性的概念
我们的生活在受益于光生物研发成果的同时，政府近年来大力推广使用新型、节能的LED灯具，并逐年加大对LED照明产业的投入，随着照明产业的扩大，应用的广泛，LED光源隐含的光生物安全问题却常被人们忽视。
“光生物安全性”可以理解为“光学辐射”，据该专家介绍，在我们普遍使用的荧光灯、LED灯具或其它光源和灯具发出的光谱中，除了可见光外，还有蓝光、紫外光和红外光、对人的眼睛和皮肤会产生不同程度的光化学紫外危害和红外辐射(热)危害。如果发光材料的工艺不过关，蓝光或者紫外光等光辐射及光危害就会透射出来，对人体的视网膜和皮肤产生危害。
三、我国常用灯具存在的危害
（一）荧光灯
1、频闪危害。
荧光灯每秒会出现50赫兹的“频闪”，会导致人眼瞳孔括约肌不停张合，增加了眼睛的疲劳，使眼睛出现酸涩、疼痛等症状，严重损伤眼睛。
2、眩光危害。
眩光，就是人们通常说的“晃眼”，它会使人感到刺眼，引起眼睛酸痛、流泪和视力降低，甚至导致失明。
3、次声波危害。
荧光灯所使用的电子镇流器具有高频电磁辐射，会产生次声波，严重干扰人脑神经系统，使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧，对人脑伤害性极大。
4、汞污染危害。
荧光灯灯体内充满汞蒸汽，伴随着灯具的使用会散发到空气中，不仅对环境影响及危害较大，而且会引起人慢性中毒，头痛、头晕、疼痛、肢体麻木、肌肉震颤、运动失调等，对人身健康危害很大。
5、蓝光危害。
目前我们使用的灯具都存在蓝光，高能量蓝光光能穿透人眼角膜和晶状体，直达黄斑区，会对人眼视网膜造成极大的伤害，增加黄斑部病变，引发视力下降、白内障等眼疾，甚至会使眼睛失明。
蓝光危害如此之大，但我们却不能因此完全没有蓝光。蓝光是可见光的重要组成部分，自然界本身没有单独的白光，蓝光与绿光、黄光混合后才会呈现出白光。所以如果光线中没有蓝光，所有颜色将严重失调，变黄。因此如何平衡光线中的蓝光，减少它的伤害，才是预防蓝光危害的根本。
（二）普通LED灯
LED灯除了具有高亮度、低能耗等特点外，还具存在无频闪、无次声波、无汞污染等优点。但普通LED灯仍然存在着散热效率低，光衰严重和使用寿命低等缺点，特别是没有根除“蓝光”危害等光污染问题。
LED照明会在人群中广泛产生失眠、眩晕、头痛、情感障碍等广泛的神经系统功能异常。随着市场上LED芯片功率的提升，芯片射出光的辐射亮度大幅度提高，蓝光辐射对人眼视网膜的损伤越来越大，尤其是尚未发育完全的婴儿和儿童，眼睛对这些光危害的过滤能力不如成年人，更容易受到光危害的侵害造成眼疾的发生。因此，LED存在光生物安全方面的风险将使这一新兴战略型产业的发展受到质疑和重创，严重阻碍LED行业的健康发展。
近年来我国青少年近视发生率的显著上升也与这些灯具的光危害有重要的相关性。
四、我国青少年视力现状
根据国家教育部、卫生部联合调查显示：截止2011年，我国现有4亿多近视患者，位居世界第一，其中青少年已成“重灾区”，学生视力不良率为：小学占28%；初中占60%；高中占85%；大学占90%，我国学生视力低下的状况十分严重。
学生近视成因有三，即：环境因素、行为因素、遗传因素。这三种影响因素，遗传因素不可改变；行为因素则需学校、家庭、社会及学生个人共同努力，长期培养方能形成；环境因素则可人为短期内改变。环境因素中对学生视力影响最大的是学校教室内人工照明质量的优劣。特别是，我国中小学校教室照明相较于其他国家一直处于十分落后的状态。由于我国灯具技术的滞后、专业照明产品缺失等原因，没有适合教室使用的专用照明设备，绝大部分学校都是采用荧光灯具，有的甚至采用无罩的裸灯，不仅照明水平达不到《中小学教室采光和照明卫生标准》相应要求（标准要求桌面照度达到300勒克斯，现状为80-150勒克斯；标准要求黑板照度达到500勒克斯，现状为150-200勒克斯），而且灯具中含有的光危害严重损伤学生的视力健康，是造成近视形成的主要原因。因此，学校教室人工照明质量好坏对学生视力健康尤为重要。
因此，我国急需一款照明产品能够满足国家标准，并且解决光污染及光危害，以此改善我国教室照明环境，保护学生视力健康。
五、国家首创突破性产品
隶属于哈尔滨工业大学的哈工大光电集团，通过应用哈工大领先的光生物安全及航空航天专利技术，自主研发生产的光生物教学专用灯，不仅能够提高光照效果，使照度达到国家标准，而且在护眼方面取得了重大突破，能够有效去除光危害，各项指标均达到光生物安全性要求标准，达到保护视力的效果，而且该产品采用科学的灯光布局设计，通过功能分区照明，多方面改善了教室照明效果，提高学生的视觉功效和学习效率。
核心技术一：光生物安全技术
光生物安全技术，是哈工大光电集团自有知识产权的国家发明专利技术，运用该项技术生产的光生物灯罩，可有效去除光线中近紫外、蓝光、视网膜热等有害光，光生物安全性指标符合国家光生物检查豁免类级别，为国内首创，通过了国家强制性产品认证机构（CCC认证机构）、国际电工委员会（CB）、欧盟（CE）认证。
核心技术二：低温焊接技术
低温焊接技术，即“低温钎焊铝合金获得高温使用性能焊接接头的技术”，应用于我国航空航天飞行器芯片焊接，填补了国内空白，为世界先进水平。该技术运用于光生物教学专用灯发光芯片与散热基板的焊接中，解决了传统灯具发光芯片与散热基板均为硅胶粘接所存在的导热系数低（硅胶导热系数为2.0）的问题。光生物教学专用灯发光芯片与散热基板采用该技术焊接，导热系数达到60，是硅胶粘接的30倍，有效提高了光生物教学专用芯片的散热效果和使用寿命。
六、社会广泛认可
目前，光生物教学专用灯已取得多项国家发明专利及多项国内、国际认证，并且已在黑龙江省的齐齐哈尔市360多所中小学、佳木斯市120多所中小学安装并使用了该产品，我省的富锦、鹤岗、牡丹江等市，以及北京、天津、河南、浙江、四川、新疆、内蒙古等一些省市自治区也在引进和推广，取得了良好的社会经济效益，得到了广大师生及家长的好评，特别是得到了国家疾控中心专家们的认同。
据佳木斯市教育局及眼保健所共同提供的用户使用报告中指出，通过使用光生物教学专用灯2年的时间，全市中小学近视率由原来的2%下降到0.02%，学生近视首次出现缓解，受到了老师、学生、家长的广泛好评，社会效果显著。并且，通过佳木斯市使用的良好效果，齐齐哈尔市已把教室达标护眼项目纳入2014年度政府工作报告，列为全市的重大民生工程之一，并已落实，赢得了广大市民的称赞。
浙江省三门县50多所学校安装并使用了光生物教学专用灯， 根据师生家长提供的反馈意见表明，该灯具有光照亮度充足，光线柔和舒适，光照环境科学合理，节能环保无噪音等优点，赢得了三门县人民的一致好评。
七、良好的节能经济性
光生物教学专用灯消耗的电能比相同光效的白炽灯减少90%以上，比节能灯减少70%以上。哈工大附中在使用该产品前电量严重不足，若申请增容花费资金大，且审批手续复杂，该校使用该产品后即解决了用电量不足问题。可见，光生物教学专用灯耗能较低，并且，哈工大附中在使用该产品的2年时间内，没有一盏灯因使用而损坏。光生物教学专用灯的使用寿命大于5万小时，按照中小学校全年200天授课时间，每天用于照明时间为12小时计算，产品寿命可达20年以上。
据佳木斯市教育局统计，全市中小学校使用光生物教学专用灯一年节能达37%。按照佳木斯市年节电率估算，我市八区及直属学校每年大约节省电费约600万元左右，综合使用成本更经济。因此，光生物教学专用灯的大面积推广使用将是功在当代、利在千秋的民生工程，更是一项能够立竿见影的德政工程 。
哈工大光电秉承“科学用光、健康节能”的经营理念，依托国家重点高校哈工大产、学、研优势，致力于创造健康节能的新一代LED安全光环境，引领光生物安全应用行业发展。为挽救我国青少年视力健康，打造百亿光生物产业基地。