日出而作日落而息，儘管現在的作息不必然與太陽同步，大致還是分晝夜，按人體的生理時鐘清醒與睡眠，一天 24 小時週而復始。遇到環境的改變，像坐飛機跨幾個時區，晝夜時間換了位置，就產時差睡不好覺，需要一段時間才能把生理時鐘調整到當前的晝夜。下圖是國際太空站，陸續會有科學家與工程師進駐，長時間在裡面工作，這些人的晝夜生理時鐘自然也要調節，但問題來了，太空站繞地球軌道旋轉，一晝夜不是 24 小時，是 90 分鐘。

（圖片取自網路）

   晝夜的錯亂影響睡眠，依規定太空站裡的人每天要睡八個半小時，但實際上最多只睡六個小時，而且常需藥物幫助，這樣長期下去會影響工作，尤其緊急狀況的應變能力，所以太空睡覺成了大問題。美國太空總署 NASA 提出改善計畫，說起來很簡單，就是把太空站裡的 85 個電燈泡換新，換成能幫助太空人睡覺的新燈泡，只是新燈泡還要兩年才能做好。

   我們腦子裡有一個內分泌腺，分泌控制生理時鐘的褪黑激素 (Melatonin) ，褪黑激素分泌多的時候就想睡覺，分泌少的時候就清醒，也可以解釋為白天褪黑激素分泌的少，夜裡褪黑激素分泌的多，褪黑激素與晝夜的關連，是科學家幾年前才發現的。

   科學家發現，哺乳類動物眼睛視網膜前面的神經節 (Ganglion) 細胞，功能並不用在視覺，而是用做計時，因為神經節細胞對光譜中的藍光端非常的敏感，一旦偵測到藍光就會干擾褪黑激素的分泌，也就是讓褪黑激素減少，告訴我們「天亮了、要起床了」。

   哈佛大學醫學院 Steven Lockley 教授，是睡眠醫學專家，最近研究以後登上火星的睡眠問題。他說大家光是研究登陸火星的技術，卻忘了人體工學的研究，因為火星的一天是地球的 24 小時 39 分鐘，我們 24 小時的生理時鐘不能自動調節到「火星天」，在火星上的時差每天更換，嚴重影響睡眠，於是他想到用人工的照明來「欺騙」視網膜神經節細胞，把我們的生理時鐘調到與火星同步。

   Lockley 教授用了 276 個藍色的 LED，組裝成一個 20 英吋長的燈盒，讓實驗對象輪流在燈下活動一段時間，可能是白天，也可能是半夜，實驗的設定相當在地球上兩天之內向西旅行三個時區的時差，希望能藉此把人體的生理時鐘與火行對齊。實踐的結果很滿意，87% 的實驗對象生理時鐘與火星的晝夜對齊，平均每夜睡眠六小時，但醒來之後比沒有對齊的人清醒，醒後也不感疲勞，說明了燈光可以影響生理時鐘。

   火星不是急事，太空站才是亟需解決的問題，NASA 與 Lockley 教授合作，研發幫助太空人睡眠的太空燈，初步的設計是用上百個 LED 燈泡，組合成一個長方形的照明板，可發出白、藍、紅光，白光是給工作用的，藍光對神經節細胞敏感，是叫醒、或緊急狀況用的，紅光在光譜上是藍光的另一端，對神經節細胞敏感度不高，是幫助睡眠用的。

   這三種色光在太空艙裡輪流變換，模擬白晝、叫醒、睡眠的環境，是否能把太空人的生理時鐘調節到最佳狀況，當然還要進一步實驗。太空燈現交給波音飛機公司設計製造，如果成功，2015 年先更換 20 盞。

   人類模仿生物機能，製造類似的人工的機械，不勝枚舉，與眼睛有關的就有照相機、掃描器，現在又多了一個模仿生理時鐘的 LED 燈泡，不知道下一個是模仿生物的那一機能。