夏天即将来临，但热浪已至。从无情的阳光到滋滋作响的烤架，感到炎热（和降温）现在是日常生活的一部分。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。欢迎来到炎热的月份。
温暖的天气正在临近，这意味着更多的日子将在阳光下度过，在海滩上嬉戏，在大自然中探险，以及普遍地在户外消磨额外的时光。当你踏上这个季节的第一次海滩之旅时，你的头发和皮肤会淹没在它们许久未感受到的东西中——一股紫外线辐射（UVR），这是太阳发出的能量波，会导致你的身体发生可见的颜色变化。但是当你沐浴在这些光线下时，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辐射如何影响头发和皮肤中一种非常特殊的色素——黑色素。毛发细胞是死的，只由脂质、水、色素和结构蛋白组成。所以当阳光照射到这些无生命的细胞时，它会分解那里的显色黑色素，导致漂白，直到新的毛发能够替换掉颜色。
而皮肤，另一方面，是活的，并且有一个主要的防御机制。
“（皮肤中的）黑色素在很大程度上就像一种天然的防晒霜，”辛辛那提大学人类学助理教授海伦·诺顿说，她研究皮肤色素沉着的遗传学。“它能够做的一件事就是吸收撞击皮肤的紫外线辐射，这可以防止它深入渗透到我们的表皮和真皮，从而可以防止紫外线可能造成的一些损伤。”
这个过程被称为选择性黑色素生成，分为三个阶段。首先，当你走进阳光时，会出现即时的色素加深，你惊讶的身体会感知到你的紫外线辐射输入的改变。在沐浴阳光的几分钟内，你细胞内的一个信使会被激活，并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，是一种持续的加深反应，需要几个小时才能启动，其特征是色素生成增加。最后，有一种延迟的反应，可能需要一天以上才会出现，并且可以持续相当长的时间，为身体为未来的暴露做准备。所有这些共同作用，为你提供了光保护的夏日晒黑，但当这些反应无法足够快地起作用时，你可能会晒伤。
所有人类，无论肤色多么浅，皮肤中都含有黑色素。事实上，每个人拥有的产生黑色素的皮肤细胞——黑色素细胞——的数量是相同的，每平方毫米皮肤约有 1200 个黑色素细胞。黑色素主要有两种类型：褐黑素，呈红/黄色；真黑素，呈棕/黑色，产生的黑色素总量更多。你的肤色是每个人拥有这两种黑色素细胞的比例以及这些细胞最终产生多少黑色素的组合。
拥有更多黑色素还可以提供对最大的外源性衰老形式——阳光损伤——的保护。深色皮肤就像一个超级盾牌，可以抵御晒斑、皱纹和色素沉着等损伤。
没有这些天然的保护，皮肤将更加暴露于阳光的危险影响——例如不适的晒伤和过早衰老。特别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，即皮肤黑色素瘤，也是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，发病率比 40 年前高出六倍。
“黑色素也是保护有色人种免受与阳光相关的皮肤癌侵害的东西——这是事实，”德克萨斯大学奥斯汀分校的皮肤科医生兼助理教授 Adewole Adamson 说。“我们上次听到关于非洲或亚洲皮肤癌流行病的消息是什么时候？我们没有。”
[相关：深色皮肤人群的防晒指南。]
根据诺顿的说法，晒黑的能力可能是作为对不同气候带和季节性阳光变化的一种进化适应。在冬天拥有浅色皮肤可能是有益的，因为它允许少量存在的紫外线穿透皮肤，启动体内产生维生素 D 的过程，维生素 D 是一种我们所需的类固醇激素，用于免疫反应以及钙从肠道吸收至骨骼和牙齿。
诺顿还表示，黑色素也可能被发展为提供一种屏障，抵御阳光照射的另一种更隐秘的副作用，这种副作用会影响生殖能力——身体内叶酸的分解。通过阻挡任何紫外线进入人体，黑色素为育龄人群提供了重要的保护，因为叶酸缺乏会导致神经管出生缺陷和精子生成（精子产生）的错误。
如今，随着我们拥有所有现代防晒霜和维生素 D 补充剂，与我们的古老祖先相比，肤色在度过黑暗的冬天或炎热的夏天时不再那么重要。
“（人们）忘记了，作为人类，我们已经发展出所有这些文化和技术适应，使我们能够在即使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茁壮成长，”诺顿说。“我们穿衣服，我们发明了防晒霜。人类的酷之处在于，我们发展出所有这些不同的方式来在不同的地方生存。”
