为什么晒太阳会让你的头发变浅，但皮肤却变黑

夏天即将来临，但高温已经开始。从无情的阳光到炙热的烧烤，炎热（和降温）已经成为日常生活的一部分。PopSci将通过最新的科学、装备和智能 DIY 创意帮助您轻松度过最炎热的季节。欢迎来到炎热月份。

温暖的天气即将到来，这意味着我们将有更多时间在阳光下度过，在海滩上嬉戏，在大自然中探险，并在户外度过任何额外的时间。当你在这个季节的第一天走出海滩时，你的头发和皮肤会受到它们很久没有感受到的东西的侵袭——大量的紫外线辐射 (UVR)，这是太阳发射的能量波，会导致你的身体出现明显的颜色变化。但是当你沐浴在阳光下时，究竟是什么让你的皮肤晒黑而头发变浅呢？

晒黑和​​头发光漂白过程的关键在于紫外线对头发和皮肤中一种非常特殊的色素——黑色素的影响。毛细胞是死的，仅由脂质、水、色素和结构蛋白组成。因此，当太阳光照射到这些无生命的细胞时，它会分解其中形成颜色的黑色素，导致毛发漂白，直到新头发可以取代颜色。

另一方面，皮肤是活的，并且具有主要的防御机制。

辛辛那提大学研究皮肤色素遗传学的人类学助理教授海伦·诺顿说：“黑色素（皮肤中的）就像天然的防晒霜。它能做的一件事就是吸收照射到皮肤上的紫外线，防止其深入我们的表皮和真皮层，这可以防止紫外线可能造成的一些伤害。”

这种反应称为兼性黑色素生成，分为三个阶段。首先，当你走到阳光下时，色素会立即变暗，你的身体会惊讶地注意到紫外线辐射输入的变化。沐浴在阳光下几分钟后，细胞内的信使会受到刺激，告诉你的基因制造更多的蛋白质，从而快速产生黑色素。

接下来，皮肤会持续变黑，需要几个小时才能开始，其特点是色素生成增加。最后，皮肤会延迟变黑，可能需要一天多的时间才会出现，并且会持续相当长的时间，为身体做好未来晒伤的准备。所有这些因素共同作用，让你拥有夏季防晒的晒黑效果，但当这些反应不能足够快地发挥作用时，你可能会被晒伤。

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无论肤色多么苍白，所有人的皮肤中都有黑色素。事实上，每个人的黑色素细胞（皮肤中产生黑色素的细胞）数量都相同——每平方毫米皮肤约有 1200 个黑色素细胞。黑色素主要有两种：褐黑素（红色/黄色）和真黑素（颜色更偏棕色/黑色，总体上产生更多的黑色素）。你的肤色是一个人每种黑色素细胞的数量与这些细胞最终产生黑色素的数量之比。

拥有更多黑色素还可以保护肌肤免受最大的外在衰老形式——阳光伤害。深色皮肤可以充当超级屏障，抵御太阳黑子、皱纹和色素沉着等伤害。

如果没有这些天然保护，皮肤将更容易受到太阳的危险影响——如不舒服的晒伤和早衰。尤其是对于肤色较浅的人来说，更危险的后果，如紫外线相关的黑色素瘤，称为皮肤黑色素瘤，是另一个令人担忧的问题。它们是美国第三大最常见的癌症，2019 年估计有 192,000 例新病例，发病率是 40 年前的六倍。

“黑色素还能保护有色人种免于患上与太阳有关的皮肤癌——这是事实，”德克萨斯大学奥斯汀分校认证的皮肤科医生兼助理教授 Adewole Adamson 说道。“我们上次听说非洲或亚洲出现皮肤癌疫情是什么时候？我们没有听说过。”

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诺顿认为，晒黑的能力可能是人类进化过程中对不同气候区和阳光季节性变化的一种适应。冬季皮肤白皙可能是一种优势，因为它可以让微弱的紫外线穿透皮肤，启动体内产生维生素 D 的过程。维生素 D 是一种类固醇激素，人体需要它来产生免疫反应，以及从肠道到骨骼和牙齿吸收钙。

诺顿还表示，黑色素的形成可能也是为了防止日晒带来的另一种更不为人知的副作用——叶酸在体内的分解。这种副作用会对生殖健康造成损害。黑色素通过阻止任何紫外线进入体内，为育龄人群提供重要保护，因为缺乏叶酸会导致神经管出生缺陷和精子发生（即精子产生）错误。

如今，有了各种现代防晒霜和维生素 D 补充剂，在度过黑暗的冬天或炎热的夏天时，肤色不再像我们的古代祖先那样重要。

“[人们]忘记了这样一个事实：作为人类，我们已经发展出所有这些文化和技术适应能力，这些能力让我们即使在我们的基因或它们产生的蛋白质似乎与环境压力不太匹配的地方也能生存和繁衍，”诺顿说。“我们穿衣服，我们发明了防晒霜。人类最酷的地方在于，我们开发出所有这些不同的方式在不同的地方生存。”