虚假的安全感：防晒真实世界研究

早在 2013 年，我们就揭示出防晒陷阱的冰山一角^[1]。涂抹 SPF30 和 SPF15 的防晒霜后，SPF15 的防晒效力竟强于了 SPF30！为何会有如此违背直觉的结果？

原因在于涂抹方式。涂抹防晒时草草了事，既不足量、又不均匀，即使 SPF 指数更高，也无法带来更好的防晒效果。

图 1  防晒霜涂抹不均匀造成背部晒伤^[3]

理论与现实的差异也引发了科学家的思考：在真实世界中，防晒产品的防护能力究竟能有几何？它所带来的安全感是真实的，亦或是虚幻的？

Part 1

真实世界下防晒效力的影响因素

事实上，防晒产品在真实世界中的表现部分取决于防晒剂本身，更多则依赖于使用方式。

Diffey 等研究者的一项基于数学模型的研究中，UV 的防护效率仅有 10% 取决于防晒剂的性质，而近 90% 取决于涂抹量和均匀度^[2]；Stoke 等研究者则指出，在真实世界中防晒霜所达到的 SPF 仅为标签上理论 SPF 的 20%-50%^[3]；我们先前的研究也发现，相比于 SPF 值大小，平均涂抹量和涂抹厚度对晒后红斑的产生有更大的影响^[1]。

可见，实验室测试环境与真实世界环境迥然不同，防晒产品的实际使用效果会受到多种行为因素、环境因素的影响而大打折扣。

要想获得理想的防晒效果，第一步要培养积极的防晒意识、树立正确的防晒理念。

过去几十年持续不断的防晒教育和科普，大众对日光防护已经有了一定的基础认知。然而，在近年的一些调研中发现，关于防晒意识的普及仍面临着持续的挑战。

今年发布的一项关于亚洲人群光防护认知和态度的问卷研究中，只有 22% 的中国受试者会经常性使用各种形式的防晒措施^[4]。

另一项在北京针对 4-6 年级儿童的调研中发现^[5]，仅有 7.3% 的小学生对阳光引起的晒伤、晒黑、晒老、致癌有正确的认识。6% 的受访小学生能从课堂上获取防晒知识，而大多数只能从父母辈的口口相传中了解到防晒中的只言片语。

与之形成鲜明对比的是，儿童时期的防晒格外重要，一两次晒伤就会增加成年后基底细胞癌的患癌风险。

可见，防晒教育与科普任重而道远。

在防晒化妆品人体功效评价检验方法中，防晒霜标准用量是 2mg/cm²，因此通常建议消费者涂抹相同的用量以达到接近标识防晒值的防晒效果。

然而实际中，由于防晒产品质地粘腻厚重、泛白严重等原因，往往令使用者难以足量应用，防晒效果也不可避免地大打折扣。

一项调研发现，参与测试的 3000 名德国志愿者中，87.2% 的受试者没有按照建议的时间涂抹防晒霜、且实际使用量仅为理论的1/3左右^[6]。

对于亚洲群体而言，防晒产品的使用情况同样并不乐观。

在一项针对中国光敏人群的调研中，发现涂抹量不足、涂抹不均匀、以及区域覆盖度不够等问题。其中，涂抹量仅为推荐值的 25–50%^[7]。而在 2019 年一项规模更大的调研中，中国人的防晒涂抹量在 0.5-1.5mg/cm² 之间，再次验证了真实使用时防晒用量远远不足^[8]。

更为雪上加霜的是，在涂抹量不足时，不同防晒系数产品的防晒效力下降程度亦有所不同。

对于低 SPF 指数防晒产品（SPF＜15），其防晒效力下降呈现线性变化；而对于中高 SPF 指数产品（SPF30-50），其防晒效力的下降呈现指数性变化^[9]。

这一结果表明，在使用量不足的情况下，高防晒系数产品的实际防晒效果可能会更加偏离人们的预期。

真实环境下防晒效果不佳的另一个因素在于涂抹均匀性不佳。

由于面部和身体的皮肤并非平面，因此在涂抹防晒产品时往往会涂抹不匀，常出现厚薄不均、此多彼少的情况。

涂抹产品时的手法、防晒品本身的流变特性都会影响最终的防晒成分分布。按一个方向轻抹成膜相比于反复揉搓，会带来更好的防晒效果。

粘度高、铺展差、无机粒子团聚强的防晒产品则会影响使用行为，不仅让使用者倾向于减少防晒剂的使用量、也很容易造成防晒膜分布不匀。

图 2  真实环境下，防晒产品涂抹不匀 ^[10]

涂抹不匀还体现在整体的覆盖面不足。除了面部外，防晒产品使用者对于耳部、足背、背部等区域的防晒关注不足。

在我们先前的一项真实世界防晒研究中，以含有荧光染料的防晒霜来观察受试者的防晒产品涂抹分布情况。从结果来看，不仅防晒产品用量不足，受试者对于前额、上臂、足背等部位的防护更加薄弱^[10]。而在另一项中国人群的测试中，额头、发际线、口周处同样也容易缺乏防晒剂的防护^[7]。

在真实世界中，防晒往往和户外、运动密不可分，这就对防晒提出了耐水、耐汗、耐摩擦等诸多挑战。对于非防水产品，很容易被水冲刷带走，失去防护能力。

在一项海滩边的真实世界研究中，研究人员发现使用防晒霜的游泳者并没有避免晒伤。究其原因，由于环境中液体的冲刷、运动中的摩擦，使得该群体所涂抹的防晒霜没有起到应有的效果^[11]。

此外，汗水抑或是环境中水的浸泡会改变皮肤角质层的水合作用，导致紫外线的反射和分散减少，从而降低 MED。

Matthias 等研究者开展了一项实验，在受试者桑拿和慢跑后测定 MED 值。无论是哪种诱导因素，出汗后受试者皮肤MED 均有下降。这也提醒我们，在户外运动场景下，皮肤更容易受到紫外线损伤^[12]。

FDA建议在阳光下每 2 小时进行一次防晒霜的补涂，以获得持续的防晒效果。如果同时运动出汗，那补涂频率还需要适当提高^[13]。

然而真实使用场景下，能够做到补涂的人少之又少。

研究已经证实，补涂防晒霜能够增加产品在皮肤上的厚度，从而改善光防护效果；然而，补涂防晒并不能改善产品在皮肤上的均匀度^[14]。

图 3  真实世界的防晒效果取决于多种因素

德国的大型调研发现，仅有 40% 的受试者会进行补涂^[4]；美国的线上调研结果则发现，根据防晒产品类别的不同，约有 20%-60% 的人会进行补涂。

值得一提的是，34% 的受访者只有在皮肤“发红”时才会重新涂抹防晒产品，不到 33% 的受访者会在阴天进行防晒补涂^[15]。而在国内一项针对儿童的防晒调研中，发现约有 48.8% 的家长会为孩子进行防晒霜的补涂^[16]。这些调研结果说明，补涂意识仍有待提高。

Part 2

如何缩小理想与现实间的差距？

如何才能让一款防晒产品在真实世界中也具有同样的防晒能力，而不仅仅提供“虚假的安全感”？

研究人员们已经进行了不少尝试：提高消费者对防晒产品的使用意愿、让防晒成分分布更为均匀等。

只有让使用者用上最适合自己的防晒产品，才能更好地防护阳光带来的困扰。

防晒产品的香味、质地、涂抹后的外观特征很大程度影响了消费者的使用意愿。

我们先前的研究发现，防晒产品的流变特性会显著影响其在真实世界中的涂抹量，并最终影响到防晒效果。

当受试者使用质地轻薄，流动性佳的产品时，相对更容易涂抹，其涂抹量平均为 2.10mg/cm²，可以达到推荐的使用量；而使用质地厚重，流动性差的产品时，其使用意愿大大降低，平均涂抹量骤减至 1.44mg/cm²。可想而知，实际的防晒效果也将随之降低^[17]。

图 4  流变特性与真实世界中的防晒涂抹量相关

鉴于此，注重产品感官特性对于防晒产品而言格外重要。气味愉悦、质地轻薄不仅仅关系到肤感，更会影响到防晒功效。

防晒剂在皮肤上均匀分布是实现防晒功效的重要前提。

皮肤本身存在一定的纹理，皮沟皮嵴起伏，为防晒产品的均匀覆盖带来挑战。因此，考察防晒产品涂抹后的分布和均一度值得额外关注。

早期研究中，我们利用激光扫描显微镜和共聚焦成像系统来对皮肤表面拓扑结构和防晒涂抹后的表面均匀性进行分析。二者通过可视化皮肤表面形貌，展现出防晒产品在皮肤涂抹后的真实铺展和分布[^18]。

此外，我们通过精确测量粗糙度和涂抹量这两个参数对紫外吸收光的影响，从而建立数学研究模型，预测防晒霜涂抹皮肤后的真实吸收情况^[19]。

上述方法能够帮助研究人员更好地设计出涂抹容易、分布均匀的防晒产品。

图 5  防晒分布表征。左图为激光扫描显微镜下的视野；右图为彩色共聚焦成像系统下的分布情况^[18]

当护肤产品中添加无机粒子后，粒子对于产品在皮肤表面的均匀铺展和成膜有更加复杂的影响。我们的研究发现，当护肤产品中加入一定的无机颗粒后，会提高分布的均匀性^[20]。

基于这一结果，我们也推断，物化结合的防晒产品或进一步改善，实现更均匀的铺展和分布，增加在真实世界使用情景下的更大优势。

当人们选用防晒产品时，目前能够参考的标识有 SPF 值、PA 值，但这两个指标所蕴含的信息量并不足以让消费者找到自己最适合的那款。

根据 Fitzpatrick 光皮肤分型，或者个体类型角（ITA）值的测量，皮肤可以有 6 种光皮肤分型。由于不同光皮肤分型人群中黑色素分布的不同，对日光会有不同反应。

图 6  不同光皮肤分型具有不同的光吸收特性^[21]

我们的早期研究已证实，不同光皮肤分型具有不同的光吸收特性^[21]。

深色皮肤相较于浅色皮肤，在表皮上层有更多的黑色素分布。在暴露于 UVB 后，深色皮肤观察到的 DNA 损伤通常局限于表皮上层。

而浅色皮肤由于没有黑色素的保护，通常 DNA 损伤更深，影响到基底细胞层，因此浅色皮肤人群更需要预防 UVB 带来的光损伤。

UVA 由于其更强的穿透力和对光老化的影响，所有皮肤类型都需要进行防护。但由于深色皮肤人群更容易因 UVA 与可见光而形成色素沉着和光老化，因此更需要关注上述波段的防护 ^{[22, 23]}。

这也说明，防晒产品并非放之四海而皆准。对于产品的设计方，需要针对不同的皮肤分型，精准组合 UVA/UVB 吸收剂的比例、针对性引入可见光防护亦或是 DNA 修护成分、甚至在包装上标注适用皮肤分型。而对于消费者，则需要充分考虑自己的皮肤类型后进行防晒产品的选择，而非盲目跟风。

再者，或许有必要设计一个真实世界下的防晒效果标识，以帮助消费者更好地管理防晒预期、并根据自己的使用场景来进行产品选择。

我们做了初步尝试，提出了 SPF in vivo veritas 概念（人体真实 SPF 值）^{[17, 24]}。通过体外测试产品涂抹时的均匀性，再结合人体实际应用时的涂抹量，设计出了一个数学模型，能够更准确地修正出产品在真实世界下的 SPF 值。

基于 SPF in vivo veritas 的参考，我们提出未来增加“低、中、高、极高”四个防护效力分类标识，帮助消费者更加科学和有效地选择最适合自己使用场景的产品，以及对真实防晒效果有更准确的预期^[24]。

未来，关于真实世界防晒效果的研究还有待纳入更多场景、更多影响因素。正确引导消费者对防晒标识的认识需要产品端、科普端和监管端等多方合作，从而帮助消费者达到最佳的防护效果。

Part 3

结语

理论上来说，SPF 值为 15 的防晒产品，就可以保护人们在烈日沙滩下呆上一整天。然而现实中，即使使用了 SPF50+ 的产品，依然难免会晒黑和晒伤。

高 SPF 值带来了安全感，但涂抹不足、涂抹不匀、补涂不够等诸多因素却反而将使用者推向了危险而不自知的境地。

对于防晒产品，仅仅依赖于理论的 SPF 和 PA 值恐怕还不够；让防晒产品在真实世界下达到预期效果才是未来的追求。

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