2017年夏天,當傳播學教授傑弗裡·根特里從俄克拉荷馬州搬到東新墨西哥大學任職時,他驚喜地發現早上起床變得更容易了。他意識到,不同之處在於清晨的光線。在新墨西哥州波塔萊斯,九月的早晨,根特里在早上 6:30 左右與太陽一同升起,但在俄克拉荷馬州的那個時間,天仍然是黑的。
隨著地球自轉,太陽首先到達時區的東部邊緣,日出和日落隨著你向西移動而逐漸推遲。根特里的搬遷使他從俄克拉荷馬州中部時區的西部邊緣轉移到了山區時區的東部邊緣。出於好奇,他深入研究了科學文獻,發現了時間生物學領域,即研究生物節律的學科,例如晝夜迴圈如何影響生物。“我真的只是從我自己的實驗中偶然發現了它,把自己當成了豚鼠,”他說。
2022 年,根特里和一個跨學科的同事團隊為該研究體系增添了新的內容,在《時間和社會》雜誌上發表了一項研究,該研究表明,致命機動車事故的發生率在時區最西端的人群中最高,那裡的日出和日落時間比東部晚至少一個小時。時間生物學研究表明,較長的傍晚光照會讓人熬夜更晚,正如根特里發現的那樣,早晨的黑暗會讓人更難開始工作或上學。研究小組推測,西部邊緣的人們可能會遭受更多致命的車禍,因為他們在黑暗中通勤,睡眠不足,並且注意力不集中。
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在關於春季夏令時 (DST) 向前撥快一小時以及秋季標準時間 (ST) 向後撥慢一小時的健康和安全問題的喧囂聲中,您所居住的時區位置實際上可能會產生更深遠的影響嗎?我問了根特里。“這非常有可能,”他說。
時間研究人員提出了這一點,研究結果和公眾輿論調查也反映了這一點:我們標記時間的方式有些不對勁。這些問題始於每年在夏令時和標準時間之間切換。在這個壁壘分明的時代,一次又一次的民意調查發現,大多數人在不喜歡隨著季節來回撥動時鐘這一點上達成了一致。然而,關於是否全年堅持標準時間或夏令時的問題再次將人們分成了不同的陣營。
科學家通常提倡永久標準時間,或根特里稱之為“自然時間”,因為它能更好地將人們的作息時間與全年的太陽對齊。“研究這個問題的人都意見一致,”他說。另一方面,大西洋兩岸的公眾輿論都傾向於永久夏令時——許多政治家也同意——這可能是因為夏日陽光帶來的積極聯想。(一項進行這種轉變的法案於 2022 年在美國參議院獲得一致透過,但隨後在眾議院受阻;最近重新推出了新版本。)
一些科學家反駁說,這樣的舉動將是一個嚴重的錯誤:《世界報》援引開創性的時間生物學家和睡眠研究員蒂爾·羅內伯格的警告說,永久夏令時會讓歐洲人“dicker, dümmer und grantiger”(更胖、更笨、更暴躁)。
關於夏令時與標準時間的衝突成為了吸引眼球的頭條新聞和引人入勝的社交媒體帖子。但是,關注衝突會忽略關於我們如何選擇標記時間的更大問題。仔細研究這些研究,不僅揭示了關於夏令時影響的不確定性,還揭示了關於其他因素的不確定性,例如時區是如何劃分的,以及可能最重要的是,圍繞光線和黑暗來安排我們的作息時間可能對健康和安全產生深遠的影響。
“我們絕對需要考慮我們的時間,”範德比爾特大學醫學中心神經學家兼睡眠部門主任貝絲·馬洛說。“以及我們作為一個國家將如何真正解決這個問題?”
地球自轉產生的 24 小時晝夜迴圈是支配我們生活的力量。荷馬所說的玫瑰色手指的黎明是時間生物學家所說的zeitgeber,德語意為“時間給予者”——一種自然訊號,它觸發了體內控制我們生物鐘的週期性過程。例如,晨光會提示我們的身體加速產生皮質醇,這是一種幫助我們感到清醒和警覺的激素。與此同時,隨著皮質醇在傍晚減少,黑暗會觸發促進睡眠的激素褪黑激素。
用時間生物學家的語言來說,人類和其他動物的生物鐘節律被訓練或同步到太陽鍾。
人類設計了時區和夏令時等方案,以最佳化他們與晝夜自然迴圈的互動。但是,時間政策與zeitgeber之間的匹配通常是不完美的。
當我們在春天使用夏令時將時鐘向前撥快時,許多人突然不得不在光線啟動與清醒相關的生理過程之前起床去上學或工作。根據 2014 年澳大利亞的研究,夏令時期間皮質醇水平的峰值大約晚了一個小時。然後,在一天結束時,人們不得不在數小時的黑暗向他們的身體發出該睡覺的訊號之前就寢。
這種突如其來的變化,尤其是在春季向夏令時的轉變,可能會嚴重損害健康和安全。在 2020 年《美國醫學會雜誌神經病學》上發表的評論中,貝絲·馬洛和同事概述了夏令時過渡期間對健康產生負面影響的證據,包括更少和更差的質量睡眠,中風和心臟病發作的風險增加,以及幸福感下降,特別是對於全職工作的男性而言。
此外,儘管關於道路安全的研究結果褒貶不一,但一些研究發現,在夏令時轉換後的幾天內,交通事故和死亡人數有所上升。
然而,這些不良影響是短暫的。夏令時的長期影響很難研究,因為陽光量會隨著季節而變化。只有一項研究直接比較了永久夏令時和永久標準時間:一項為期七年的研究,物件是居住在俄羅斯西北部的 10 至 24 歲的學生,當時政府在 2011 年強制將季節性夏令時改為全年夏令時——然後在 2014 年再次改回永久標準時間。
永久夏令時意味著冬季的日出和日落時間也會更晚。2017 年發表的結果表明,全年夏令時與冬季感到沮喪以及週末睡得更晚的可能性更高有關,這種現象被稱為社交時差。時間生物學家蒂爾·羅內伯格及其同事在近二十年前創造了這個詞,用來描述人們因不得不在他們自然醒來之前起床去上學或工作而經歷的慢性睡眠不足。
“社交時差是無法與自己的生物時間同步生活的總稱,”羅內伯格說。他將用鬧鐘叫醒比作在迴圈完成之前停止洗衣機:“我們得到的只是又溼又髒的衣服,”他說。“這就是我們在身體裡得到的東西。”
社交時差是我們現代世界的產物。根據 2022 年在 JAMA Network Open 上發表的研究,近一半的美國成年人在有機會時會晚睡至少一個小時。研究表明,這種現象在青少年中尤為明顯,這既是由於生物學原因——例如,褪黑激素的釋放往往在該年齡組中延遲——也是由於環境因素,例如晚上熬夜玩電子產品和過早的學校上課時間。
羅內伯格和其他人的研究表明,社交時差——以及它所反映的睡眠不足——與吸菸和攝入更多酒精和咖啡因以及一系列不良健康影響有關,包括肥胖症、代謝綜合徵(一組增加患心臟病、中風和 2 型糖尿病風險的健康狀況)、心臟病風險因素和抑鬱症。研究還表明,社交時差與高中和大學生的學業成績較差有關。
在一篇詳盡的綜述中,羅內伯格及其同事認為,透過將日出和日落時間推遲一小時,永久夏令時勢必會加劇社交時差。但俄羅斯的研究是該聯絡的唯一直接證據,並且尚不確定這些影響(俄羅斯研究人員將其描述為“小或非常小”)是否適用於年齡較大的群體或居住在晝夜迴圈不太極端的地方的人們。例如,在研究中的三個城市之一沃爾庫塔,太陽在冬季有一段時間永不升起,而在夏季有六週永不落下。
與我為本文采訪的所有研究人員一樣,英國薩里大學的睡眠和生理學教授德克-揚·迪克認為,永久性地將我們的時鐘提前一小時可能會造成危害,因為在冬季,許多人將不得不在黑暗中開始他們的一天。“任何暗示你必須在日出之前起床的作息時間都可能引起問題,”迪克說。但他也認為不應誇大反對夏令時的理由,尤其是在我們季節性地遵守夏令時的情況下。
“關於夏令時以及它有多糟糕的整個討論讓我有點不安,”他告訴我。他指出,在春季過渡到夏令時,然後在秋季回到標準時間期間看到的輕微影響很快就會消失。“沒有充分的證據表明在整個夏季,當我們實行夏令時時,一切都會變得更糟,”他說。“我認為沒有證據表明這一點。”
民意調查顯示,我們通常不喜歡一年兩次地調整時間。根據《經濟學人》雜誌和市場研究公司 YouGov 在 2021 年對 1,500 名美國成年人進行的具有全國代表性的調查,近三分之二的美國人希望取消時鐘的更改。
永久夏令時在美國的許多政治領導人中享有兩黨支援。佛羅里達州共和黨參議員馬可·盧比奧在一份檔案中支援《陽光保護法案》,他引用證據表明夏令時可以促進健康、安全、娛樂、商業和節能。然而,其中一些研究側重於來回切換的危害,因此人們也可以使用它來支援全年標準時間。
在其他情況下,盧比奧有選擇地挑選顯示夏令時益處的研究,而忽略了相互矛盾的研究。美國國會研究服務處為美國國會議員編寫的 2020 年報告沒有發現實質性證據表明夏令時改善了健康和安全,也沒有發現它在很大程度上減少了能源消耗——如果有的話。
而且,在鼓吹支援性證據時,永久夏令時陣營遇到了與取消夏令時陣營相同的障礙:研究人員尚未充分研究全年夏令時的影響。
在有爭議的 2020 年《時鐘與睡眠》雜誌觀點中,睡眠科學家克里斯蒂娜·布魯姆和曼努埃爾·沙布斯呼籲科學界承認現有資料的不確定性,並開展研究以填補這些漏洞。儘管如此,即使是布魯姆也承認,總的來說,現有資料充分表明,改變時鐘以將光線從早晨轉移到傍晚可能對我們的健康和安全不利。
“我們所有研究人員都一致認為,更安全的選擇是採用永久標準時間,”瑞士巴塞爾大學的博士後研究員布魯姆說。
非營利組織“拯救標準時間”列出了來自 30 多個睡眠科學和醫療組織的認可——包括美國睡眠醫學會、美國醫學會和美國神經病學學會等——以及個人科學家和研究人員。
在這裡,我覺得有必要指出,我們上次嘗試永久夏令時時,情況並不理想。為了節約能源,國會在 1973 年底設立了全年夏令時的試行期。但隨著美國人面臨黑暗冬日早晨的現實,公眾的支援率急劇下降。到 1974 年 10 月,該國已恢復為每年四個月的標準時間。
神經學家馬洛在美國國會就永久標準時間的益處作證時說,感知與現實之間的脫節是由於我們思考和談論季節和時間變化的方式造成的。“人們將標準時間與寒冷、冬季和黑暗聯絡起來,”她說。與此同時,“春季向前”與溫暖、更長白天的迴歸相吻合。
但是,當然,夏令時並沒有為您購買更多的光線。冬季白天短,夏季白天長,無論您如何標記時間。
除了夏令時之外,關於我們如何在環境中控制光線和時間的其他因素——我們如何劃分時區、使用人造光以及設定學校和工作時間表——也會影響我們與太陽鐘的關係以及健康和安全。
要了解時區,瞭解基本的地理知識會有所幫助。地球在 24 小時內完整自轉一週。想象一下,經線從北向南延伸,將地球劃分為 24 個區段,每個區段標記一小時的自轉。時區大致沿著這些經線劃分。隨著地球自轉,太陽首先在時區的東部邊緣升起和落下,然後在大約一小時後在西部邊緣升起和落下。
時區邊界兩側的情況變得很有趣,太陽位置基本相同,但時鐘時間卻不同。例如,在 1 月下旬,佐治亞州哥倫布市(東部時間)的日落時間約為下午 6:10,但在時區邊界另一側的阿拉巴馬州奧本市,日落時間為下午 5:10。
根據 2019 年發表在《健康經濟學雜誌》上的研究,生活在時區邊界日落時間較晚一側的人們(例如哥倫布市的人們)往往就寢時間較晚,平均每晚睡眠時間比日落時間較早一側的人們(例如奧本市的人們)少 20 分鐘左右。研究人員利用大型全國性調查和來自疾病控制與預防中心的資料發現,與睡眠不足和社交時差相關的健康結果對於日落時間較晚的人們來說更糟。他們的工資也比日落時間較早的人們低約 3%,後者休息得更好,想必生產力也更高。
“當您真正放大到邊界附近時,效果會更大,”該研究的合著者、匹茲堡大學的經濟學教授奧塞亞·吉恩泰拉說。
季節性變化,包括春季向夏令時的轉變,沒有產生顯著影響。吉恩泰拉說,您所居住的時區位置可能比夏令時產生更大的影響,但他不能確定,因為夏令時不是該研究的重點。他指出,這將更難研究,因為時間變化通常會影響時區邊界兩側的人們。(亞利桑那州是美國大陸唯一不實行夏令時的州。)
時區的另一個棘手之處在於,它們並非嚴格遵守經線,而是蜿蜒曲折以適應城市和州界限。在美國,除太平洋時區外的所有時區都包含地理時區邊界以西的區域。傳播學教授傑弗裡·根特里和一個團隊(包括來自東新墨西哥大學的地理、生物學和教育學專家教授)將地理時區以西的那些區域稱為“偏心時區”,或 ETL。
在這些 ETL 中,日出和日落時間可能比時區東部晚一個多小時。例如,從地理位置上看,密歇根州馬凱特市應該屬於中部時區,但實際上該市位於東部時區的 ETL 中。在 10 月下旬,緬因州班戈的日出時間約為東部時間上午 7:10,但在馬凱特市,日出時間約為上午 8:30。
根特里和同事對 2006 年至 2017 年間發生的 40 多萬起致命交通事故進行的分析表明,ETL 居民的死亡率比居住在時區其他地方的人高 22%。分析表明,如果 ETL 的死亡率與時區其他地方相同,那麼在 12 年內,他們本可以減少約 15,000 人死亡。
研究人員認為,最可能的解釋是,ETL 中的人們被迫保持與太陽鍾提示不同步的作息時間——作者稱之為“功能失調的社會時間”。根特里告訴我,與早晨光照更多、傍晚光照更少的人們相比,ETL 居民可能睡眠時間更短或睡眠質量更差,並且在早晨通勤時可能注意力不集中。
作者考慮了城鄉地區的差異,但沒有考慮其他與交通事故相關的因素,例如限速、酒後駕車和道路狀況。儘管如此,根特里表示,這項研究的優勢在於資料集的規模和完整性,這意味著小的區域差異不太可能影響總體結果。“我們排除了我們能排除的一切,但我們仍然得到了一個非常明顯的數字,”根特里說。
根特里希望看到時區重新劃分。但其他政策調整也可能有所幫助。作者沒有探討事故是否因季節而異,但他們從其他研究中發現了足夠的證據來推斷夏令時會放大居住在 ETL 中的潛在危害。根特里說,這種觀點讓他充滿希望,因為他認為夏令時很容易解決。“我更積極地認為,如果取消夏令時,我們可能會挽救很多生命。”
一些研究人員表示,關注夏令時和時區等問題可能會忽略時間政策難題的另一個關鍵部分。
在我們人工照明的世界中,我們的生物鐘受到的影響遠遠不止日出和日落。毫無疑問,太陽是最強的zeitgeber,但人造光也會影響我們的生物鐘,睡眠研究員德克-揚·迪克說。他不贊同人類完全受太陽訓練的觀點,認為這是一種浪漫的想法。“在很大程度上,我們已經將我們的活動時間表與自然晝夜迴圈脫鉤了,”他說。
大量研究表明,即使是昏暗的光線也可以抑制褪黑激素的產生並延遲睡眠。來自熒光燈和我們無處不在的螢幕的藍光具有人類眼睛可以看到的最短波長和最高能量的光,對晝夜節律具有特別強大的影響。
迪克感到沮喪的是,對夏令時的關注忽略了關於建築環境以及我們如何選擇生活和工作的更難問題。“更普遍的問題是我們實際上是如何制定我們的工作時間表和社會時間表的,這基本上決定了我們在多大程度上利用自然光而不是人造光?”迪克說。將我們的睡眠和工作時間表與免費提供的光線對齊不僅對我們更好,而且因為我們將減少用電來為深夜的裝置供電,所以對地球也更好。
這樣做遠遠超出了關於夏令時辯論的細節——儘管它涉及的變化不容易由國會立法。
與許多其他研究人員一樣,迪克提倡調整學校上課時間並允許靈活的工作時間表,以便人們不必在日出之前起床。例如,在吉恩泰拉及其同事的時區研究中,當人們可以在早上晚睡時——因為他們失業或工作開始時間較晚——他們似乎沒有經歷日落時間較晚帶來的負面影響。
而且,儘管這聽起來像是一個激進的想法,但各州也可以調整時區邊界。“我不認為我們想要 10 個時區,但也許我們可以為東北部增加一個,”馬洛說。由於新英格蘭各州位於最東端,冬季日落時間來得很早——在緬因州部分地區,12 月份的日落時間在下午 4 點之前。
然後是所謂的 ETL 是否會更好地與他們西部的時區對齊的問題。例如,馬洛住在中部時區的納什維爾地區,但該州的一部分伸入了東部時區。“如果我們可以讓田納西州東部進入中部時區,那將解決很多問題,”她說。目前的情況是,如果該國轉向永久夏令時,查塔努加市和諾克斯維爾市在 1 月份將看不到太陽,直到將近上午 9 點,而在 6 月份將看不到黑暗,直到將近晚上 10 點。
時間生物學家蒂爾·羅內伯格及其同事也建議重新劃分歐洲的時區邊界,歐洲的時區邊界在某些情況下甚至比美國更傾斜。
理想情況下,馬洛希望看到以上所有措施——靈活的作息時間、調整後的時區和永久標準時間。“重要的是要著眼於全域性,並讓我們找出一些東西,”馬洛說。她有點希望,因為關於我們如何標記時間的討論並不是特別具有黨派色彩,而且改變不會花費太多,甚至什麼都不花費。
馬洛說,這甚至可以團結政治分歧的人們。“那不是很好嗎?”她說。“停止來回撥動時鐘可能是我們國家的偉大統一者。”
