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1、2018/9/1,1,参赛人员：吴浙扬 唐 宏 朱玲玲,指导老师：夏方礼教授,选送单位：数学与计算机科学系,运用生态系统调节时差,2018/9/1,2,目录,项目研究的目的、意义 项目成果的学术价值及实践意义 原先预定计划执行情况 本项目的主要内容及重要观点 研究工作中取得的主要成绩和收获 有哪些问题尚需研究 及不足,2018/9/1,3,项目研究的目的、意义研究调节时差的方法有很多，影响的因素同样也很多，如有人体的分泌物（褪黑素），当时的天气状况，居室的环境等等，这些如用食物来调节，不能适应于大多数的人群，得不到好的效果。因此，我们建立了一个可以改变太阳的光强,运用一个生态系统来调节人体的体
2、内分泌激素(褪黑素),从而达到快速调节时差,尽量使人能尽快适应新的生活环境的模型。,2018/9/1,4,项目成果的学术价值及实践意义,随着经济全球化，跨国性人口流动越来越多。因无法适应时差的变化，而失眠难受的人也越来越多。加上现代生活的快节奏，失眠已成为公众十分关注的一个问题。睡眠质量关系人的身心健康，如果有一个解决人们失眠的产品，必然会很受消费者的欢迎。因此研究一个具有改善睡眠的产品不仅有很高的学术价值，而且蕴含深远的实际意义。生态鱼缸的设计一方面能带动生物，医学，以及光学等科学的更深的研究；另一方面还能带动电子行业对无线传输和接收技术、自动控制技术的发展。生态鱼缸作为调节时差，和改善睡眠
3、的新产品，将会对该领域的研究产生深远的影响。在加强人们的健康意识及环保意识的同时也培养了人们的爱心。,2018/9/1,5,原先预定计划执行情况,项目的研究成分无法用现有的资源来解决，本项目的研究存在地域性问题以及研究问题中涉及到研究人员学识以外的识，在指导老师的要求下，通过和组员讨论决定，本组的科研成果将以纯论文形式表示，大体已经以论文形式来体现且作为本课题的研究成果。,2018/9/1,6,室内光照分析 光照与褪黑素分泌之间的联系 最适合的入睡情绪与色彩心理学 人体对光线的感觉 最适光强及光色 生态鱼缸的主体设计,本项目的主要内容,2018/9/1,7,室内的光照宏观上要受地球公转，地理位
4、置的影响;微观上要生态鱼缸的折射，反射，鱼缸中藻类对光的吸收，以及地球自转的影响。,室内光照分析,为无折射时的透过鱼缸光强,2018/9/1,8,光照与褪黑素分泌之间的联系,褪黑素的分泌量昼夜不同。白天受光线刺激，褪黑素的分泌被抑制，分泌量减少，人们处于清醒状态；随着夜幕临，褪黑素分泌量增多，由此可知，褪黑素照强度有着密切的关系。因此无论哪个年龄阶段的人都可以通过改变睡眠环境中的光照强度，来保持精神状态更可改善睡眠，调整和恢复昼夜节律，增加睡眠深度，提高睡眠质量，使体力、脑力、精力得到最大限度的恢复。,2018/9/1,9,Holmes研究了褪黑激素的催眠作用和对神经化学的影响 ,结果表明:小
5、剂量褪黑激素(0.10.3 mg)就有较为理想的改善睡眠,调节时差效果。结论 :因为补充小剂量褪黑素就有较为理想的改善睡眠效果，所以在不外在补充褪黑素的条件下，尽可能提高自身褪黑素合成能够改善睡眠。,2018/9/1,10,1.最适合的入睡情绪 平和，安定，恬静的情绪有助于睡眠 2.色彩心理学 心理学家对颜色与人的心理健康进行了研究。研究表明在一般情况下，色表示快乐、热情，它使人情绪热烈、饱满，激发爱的情感。黄色表示快乐、明亮，使人兴高彩烈，充满喜悦之情。绿色表示和平，使人的心里有安定、恬静红、温和之感。蓝色给人以安静、凉爽、舒适之感，使人心胸开朗。灰色使人感到郁闷、空虚。黑色使人感到庄严、沮
6、丧和悲哀。白色使人有素雅、纯洁、轻快之感。总之各种颜色都会给人的情绪带来一定的影响，使人的心理活动发生变化。,最适合的入睡情绪与色彩心理学,2018/9/1,11,蓝色给人以安静、凉爽、舒适之感，使人心胸开朗。这两种颜色的都有利于睡眠，此外由光谱分析可以发现蓝色光与绿色光是相邻的，最后我们得出这样一个结论：波长或频率在蓝色光与绿色光之间的色光都能有助于睡眠。,2018/9/1,12,人眼对光线的感觉,眼对其产生的视觉效果也将不同,主要表现在两个方面.其一,对于不同波长的光,将产生不同的彩色感(即色调);其二,不同波长的光(尽管辐射功率相同)对人眼产生的亮度感觉(明暗程度)也不相同.例如在等能量
7、分布的光谱中,虽然各种波长的光辐射功率相同,但是人眼感到最暗的是红色,其次是蓝色与紫色,而最亮的则是黄绿色.由此可见,人眼对不同波长的光具有不同的视觉敏感程度,我们将这种现象称为:视敏度,2018/9/1,13,人眼的视敏度与频率(波长)之间的关系可看作是带通特性.当=555nm时,视敏度最大,其余波长亮度感都在减小.当波长700nm或400nm时.视敏度为零.说明人眼只能对400nm760nm的光波产生亮度感觉. 绿光577492nm,2018/9/1,14,最适光强及光色,波长或频率在蓝色光与绿色光之间的色光都能有助于睡眠和调节时差。人眼在夜间微弱光线下对波长短的光谱敏感度增大 ，又因为人
8、在暗的条件下合成褪黑素比较多，会更有利于改善睡眠。并且由可见光的波长范围 数据可以发现绿色光557492纳米，包含了555纳米视敏度最大，正因为视觉敏感度最大，最大限度降低了绿色光照强度，从而可以合成更多的褪黑素而且符合波长或频率在蓝色光与绿色光之间的色光都能有助于睡眠这一要求。绿色光和蓝色光比较都符合光色的要求，但绿色光视觉敏感度最大，可更大限度降低光照强度，合成更多的褪黑素，所以采用，波长为555纳米光照强度低绿色光更加合理。,2018/9/1,15,生态鱼缸的主体设计,可调节的光照强度的灯,可调节的电灯,生态玻璃箱,任一时刻都可以维持适度光强,2018/9/1,16,原理图,光强信号,数
9、字信号,组合电器,存储 电器,光压感受器,感片的振幅,芯片,1 2 n,工作,2018/9/1,17,研究工作中取得的主要成绩和收获,设计出了生态鱼缸及辅助器示意图，波长或频率在蓝色光与绿色光之间的色光都能有助于睡眠；因为补充小剂量褪黑素就有较为理想的改善睡眠效果，所以在不外在补充褪黑素的条件下，尽可能提高自身褪黑素合成能够改善睡眠；得出了用555nm的低强度绿色光作为调节时差，改善睡眠的结论，对生态鱼缸设计作了补充建议：作为鱼缸的辅助设计的可调光强的灯也要加上一张只允许绿色光通过的薄膜，因此生态鱼缸中要求放一些对绿色光吸收较少的藻类，而对其他色光吸收较多的藻类。,2018/9/1,18,有哪
10、些问题尚需研究及不足,生态鱼缸可调节光照强度和光色范围无法用实物来论证，因为光色，光强及藻类含量之间的关系十分复杂，光照受气候因素十分明显，具体数据太多难以分析；因条件限制，无法制作理想状态下的生态鱼缸来验证研究内容；研究内容中涉及色彩心理学知识，而个性心理存在一定差异，所以论文结论对个体而言并非都适合，存在一定误差 。,2018/9/1,19,有哪些问题尚需研究,对绿色光照强度具体取值没有讨论 原因：1褪黑素的分泌有明显的年龄差异2个体的色彩心理感受差异这两个变量都使得所分析的问题复杂，加上两个变量之间的联系复杂对它们的研究需要更多的心理实验，条件有限无法深入研究了。,2018/9/1,20,谢谢观看！,
