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即使你认为选择了化学专业就是进了坑，但不在坑里也处处离不开化学。正值浪漫的冬季，你会选择给自己的恋人送什么礼物呢？显然，为了保持 “天使面庞”，（化学：“天坑专业”，还是“天使专业”？（一）），我们要承受住阳光的暴晒，防黑、美白的护肤品是佳选。本文作为“天使”专业第二篇，读过后你们不仅会享受甜蜜时光，你还能向另一半展示自己博学多才，做一个平平无奇送礼人。当然，如果是你还是单身，也要恭喜你，有用的知识又增加了呢！
撰文 | 李存璞（重庆大学化学化工学院副教授）
每年年底大概是节日气息最浓的时候，饺子、圣诞老人、新年接踵而至。不管你住的城市下不下雪，白色应是冬天的主题色：与天使羽毛一样的颜色。
落单的恋人最怕过节，选择一款防晒霜或美白精华作为新年礼物，当然是机智的选择。幸运的是，在坑底的化学家们早已掌握了让人类皮肤保持白皙的秘方，帮助恋人们顺利过节，是的，情人节也用得上。
01为什么会晒黑？
首先开门见山，在日晒强烈时人们选择防晒霜并不只是为了防止晒黑，而且不要认为冬季就不需要防晒。1999年《柳叶刀》的一篇论文[1]通过系统的随机对照试验，证实了涂抹防晒霜可以有效阻止人类被紫外线灼伤，但是否可以预防皮肤癌尚不得而知。需要注意的是，晒黑并不等同于晒伤。所以如果面临暴晒，那么强烈建议涂抹防晒霜以预防潜在的皮肤晒伤。
太阳除了发出人们可见的红橙黄绿青蓝紫等可见光之外，同时还会发射波长更短的紫外线：波长越短，光子所携带的能量就会越高，照射到人体皮肤，就越容易破坏人体细胞——甚至细胞中的DNA[2]。人们按照紫外线的波长将其细分为三种：UV-A，UV-B，UV-C，其中UV-C波长最短，能量最高；UV-A波长最长，能量较低。幸运的是，对人体伤害最大的UV-C会被平流层的臭氧层所阻隔，难以到达地面。
图1 紫外线的被细分为三种：UV-A，UV-B，UV-C。UV-C波长最短，能量最高，但很难到达地面。而即使波长较长、能量较低的UV-A，也会对人体皮肤造成伤害。
事实上，一部分UV-A并不会对人体皮肤造成明显伤害——只有波长小于330nm的UV-A和UV-B才会引发皮肤红疹。而波长大于330nm的、能量相对较低的这部分UV-A，不会引发皮肤红疹，却也可以被皮肤细胞微弱的吸收。这部分吸收的能量，可以激发位于皮肤基质底层的黑色素细胞合成黑色素体，催化人体必须的酪氨酸生成黑色素蛋白，并将之运输到外层的皮肤角质细胞。黑色素可以吸收紫外线，防止人体皮肤被进一步晒伤。
没错，黑色素是为了保护皮肤而产生的。因此日光较为强烈的地区，人类皮肤会偏向于深色或黑色；而有些皮肤白皙难以被晒黑的人群，由于合成黑色素较少，反而容易被晒伤。这时就需要防晒霜登场了。
02防晒霜原理
如前所述，防晒霜最需要阻止的是波长315-280 nm的UV-A与UV-B到达人类皮肤。防晒霜品牌很多，但作用原理无外乎如图2所示的三种，可分为两大类：①化学吸收；②③纳米化无机物UV吸收与大颗粒无机物UV吸收。
图2 防晒霜的三种作用机制
①化学吸收。化学吸收是所有防晒霜都会采用的一类基础策略。通过引入具有吸收紫外线作用的有机物，将紫外线能量吸收掉，就可以显著避免皮肤细胞被紫外线伤害。如果仔细研究防晒霜的有效成分，会发现起到化学吸收作用的物质往往具有苯环——尽管苯环在群众中的声誉不好，但许多含有苯环的物质是安全而可靠的。值得一提的是，单一有机分子的往往只能吸收一部分紫外线，需要多种紫外吸收分子才能实现较好的防晒效果。
吸收紫外线的有机分子必须保持足够的稳定性。如果有机物吸收紫外线发生分解，则有可能产生自由基，而自由基本身有很强的氧化性，会对皮肤产生次级伤害，甚至引发皮肤病变。
②纳米化无机物UV吸收。氧化锌、二氧化钛等无机物同样可以有效吸收紫外线。同时，UV在颗粒之间发生多次反射，一定程度上将被耗散掉。并且对这些无机物进行充分粉碎至纳米颗粒，一方面可以显著增加防晒霜中的无机物表面积，提升吸收效果；另一方面可以增加无机物对紫外线的漫反射效果，因此它们是诸多防晒霜厂家选择配方的关键组成成分以及工艺策略。
同样需要注意的是，被防晒霜中无机成分所吸收的紫外线的能量并不会凭空消失，这部分能量如果被传递给皮肤周围的氧气分子或者皮肤细胞的分子，将会对皮肤造成伤害。纳米粒子本身粒径很小，也有学者担心其可能渗透入皮肤细胞造成后续影响。因此现有防晒霜中的纳米颗粒都已经被聚乙二醇等高分子所包裹，反应活性大大下降，可以比较放心的使用（反正不放心也没得选）。
此外，考虑到有些人群反而希望晒黑一些，但又不希望被晒伤，一些厂家的防晒霜（尤其是欧美厂家）会将成分进行调控，以实现只吸收波长小于330nm的这部分紫外线的效果。被漏掉的部分紫外线则用以刺激黑色素的形成——健康的古铜色皮肤从而有机会实现。
03美 白
如前所述，黑色素的形成与沉淀是皮肤变黑的关键所在。因此想要皮肤保持白皙首先要注意防晒。但如果已经有了较深的肤色呢，有没有可能变白呢？那些美白化妆品的广告真的那么有效吗？
图3 美白思路：黑色素生成前干扰黑素体或酶功能；黑色素生成中抑制其合成；黑色素生成后，阻止色素沉淀（黑色素转移或分散黑色素）。
当然。如图3所示，化学家与生物学家通过认识和理解黑色素的生成-转移-沉淀过程，已经掌握了多种阻止皮肤变黑的策略。而其中最被广泛应用的美白方案，是由于科学家们敏锐的认识到，黑色素的生成过程，是酪氨酸逐步被酪氨酸酶氧化的过程。
那么主流的抑制黑色素生成的思路就已经可以建立了：①阻止络氨酸被氧化；②阻止络氨酸酶的生成或生效。
①阻止络氨酸被氧化。既然络氨酸被最终氧化为黑色素，那么使用或者服用还原剂是最为直接的思路。许多美白或淡斑产品所使用的抗坏血酸（维生素C）或者其衍生物，其淡斑机制就是利用维生素C的还原性来阻止酪氨酸的氧化过程。
注意！许多美容机构声称可以快速美白，这时候请务必小心：他们往往会使用有毒的强效还原剂氢醌（对二苯酚，hydroquinone）来达到快速美白效果。氢醌可以将酪氨酸的氧化中间产物多巴醌还原，阻止黑色素的形成，同时氢醌自身也可以霸占酪氨酸酶，催化自身氧化[3]。遗憾的是，尽管氢醌美白效果极好，但它是有毒的！请务必不要使用！
图4 氢醌阻止黑色素形成的原理
②阻止络氨酸酶的生成或生效。除了阻止酪氨酸被氧化之外，另一种更底层的美白策略是直接阻止络氨酸酶的生成，或者阻止其生效。酪氨酸酶是一类含有铜离子的有机物，化学家们通过选择一些可以与铜离子结合的物质，就有机会显著降低络氨酸酶的活性。比如近年来较为热门的天然美白成分曲酸（Kojic acid），以及某日系品牌常用的4-甲氧基水杨酸钾（4-MSK），他们的功效往往被归功于其分子与铜离子的配位对酪氨酸酶活性的抑制。
目前而言，对于已经变黑的皮肤，大多数的“淡斑”护肤品采取双管齐下的策略：一方面采用上述干扰新的黑色素生成的策略来阻止后续变黑，另一方面则会添加酸性物质，加速皮肤表皮细胞更新，逐渐用黑色素较少的新细胞替换掉黑色素较多的旧细胞。这也是众多美白护肤品会添加有机酸的原因。
04结 语
防晒霜与美白精华背后都有着有趣的化学知识。提前了解这些知识，在送出礼物的时候故作轻松的告诉TA这些神秘而精妙的化学机理，一定可以让你们的感情更进一步。
相信我。
参考文献
2、不用化妆品怎么美白：不需要化妆品怎么可以变白
不需要化妆品怎么可以变白
让皮肤白皙嫩滑，是每个女性的追求，皮肤白皙的人即使五官不好看，也会让人赏心悦目。我有很多朋友，为了使原本晒黑的皮肤变得白皙光滑，不惜使用各种护肤品和保养品，导致皮肤过敏，现在皮肤问题很多，而且看起来衰老的快，比实际年龄都要大。让皮肤变白其实不一定要使用化妆品，化妆品也只有短暂的功效
步骤/方法：
1、 多吃富含维生素C的蔬菜和水果。食疗调理可以由内而外的使皮肤变得白皙细致，散发迷人的光彩。平时应该多吃一些橙子，柠檬，西红柿，绿叶蔬菜，黄瓜等等，能有效美白皮肤，还能补充水分。
2、 多喝水可以排毒，补水美白。开水的功效其实是非常大的，不但能够及时排出身体内部的废旧物质，清除体内的毒素，还能够补充足够水分，使皮肤含水量提升，皮肤变得细腻饱满，自然变得白嫩。
3、 多睡美容觉，做补水面膜。睡觉是美容最好的方法，睡眠不足会导致皮肤暗沉，毛孔粗大长痘痘和色斑，一天保证8小时以上的睡眠时间，晚上10点半后及时入睡，可以让皮肤焕发光彩。另外，多做一些补水面膜能使皮肤白皙。
注意事项：
想要皮肤美白，不一定要使用化妆品，选择更健康的方式会让美白变得更轻松和简单，但是要注意坚持，否则效果hi大打折扣，还要做好防晒工作。
不需要化妆品怎么可以变白
让皮肤白皙嫩滑，是每个女性的追求，皮肤白皙的人即使五官不好看，也会让人赏心悦目。我有很多朋友，为了使原本晒黑的皮肤变得白皙光滑，不惜使用各种护肤品和保养品，导致皮肤过敏，现在皮肤问题很多，而且看起来衰老的快，比实际年龄都要大。让皮肤变白其实不一定要使用化妆品，化妆品也只有短暂的功效
步骤/方法：
1、 多吃富含维生素C的蔬菜和水果。食疗调理可以由内而外的使皮肤变得白皙细致，散发迷人的光彩。平时应该多吃一些橙子，柠檬，西红柿，绿叶蔬菜，黄瓜等等，能有效美白皮肤，还能补充水分。
2、 多喝水可以排毒，补水美白。开水的功效其实是非常大的，不但能够及时排出身体内部的废旧物质，清除体内的毒素，还能够补充足够水分，使皮肤含水量提升，皮肤变得细腻饱满，自然变得白嫩。
3、 多睡美容觉，做补水面膜。睡觉是美容最好的方法，睡眠不足会导致皮肤暗沉，毛孔粗大长痘痘和色斑，一天保证8小时以上的睡眠时间，晚上10点半后及时入睡，可以让皮肤焕发光彩。另外，多做一些补水面膜能使皮肤白皙。
注意事项：
想要皮肤美白，不一定要使用化妆品，选择更健康的方式会让美白变得更轻松和简单，但是要注意坚持，否则效果hi大打折扣，还要做好防晒工作。
不需要化妆品怎么可以变白
1、牛奶美白：准备一小杯鲜奶，(夏天的时候,也可以把鲜奶到放到冰箱里,敷上凉凉的,会更舒服)。用蒸气蒸脸,将化妆棉吸满鲜奶，敷在脸上十五分钟左右，取下，用清水将脸上的牛奶洗净。长期坚持，可以使肤色白净均匀。
2、芦荟美白：准备三指宽二指长的面带斑点的芦荟叶去刺洗干净，然后是一块三厘米长的黄瓜、1/4鸡蛋清、2—3克珍珠粉、适量的面粉(用做调稀稠)。 将芦荟、黄瓜放入榨汁机榨汁后倒入小碗，然后放入蛋清、珍珠粉、适量面粉调成糊，以不往下流淌为准。 把脸洗干净，将调好的糊抹在脸上，干后洗净，拍上柔肤水、护肤品即可，每周1—2次。
3、蕃茄蜂蜜美白：这个美白配方可同时作脸及手部美白。特别是暗疮皮肤，能有效去油腻，防止感染，使皮肤白皙细致。
用法：可将蕃茄搅拌成蕃茄汁后加入适量蜂蜜搅至糊状。均匀涂于脸或手部，待约15分钟洗去。建议每星期做1-2次。
4、美容蔬菜汁：将青椒、大黄瓜、四分之一苦瓜、西洋芹、青苹果等打成美容蔬菜汁来喝，这样的蔬菜汁里头有足够的维他命 C，对于美白非常有效。
5、去斑醋蛋液：取新鲜鸡蛋一枚，洗净揩干，加入500毫升优质醋中浸泡一个月。当蛋壳溶解于醋液中之后，取一小汤匙溶液掺入一杯开水，搅拌后服用，每天一杯。长期服用醋蛋液，能使皮肤光滑细腻，扫除面部所有黑斑。
6. 蜂蜜蛋白膜:新鲜鸡蛋一枚，蜂蜜一小汤匙，将两者搅和均匀，临睡前用干净软刷子将此膜涂刷在面部，其间可进行按摩，刺激皮肤细胞，促进血液循环。
能使皮肤光滑细腻，对于美白非常有效，特别是暗黄皮肤，能有效去油腻，防止感染，使皮肤白皙细致。待一段时间风干后，用清水洗净，每周两次为宜。这种面膜还可以用水释稀后搓手，冬季可防治皲裂。（图片来源：视觉中国)
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