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本文来自微信公众号“悦智网”（gh_ad4cb8f6a543），作者：David Schneider

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刚工作那些年，我曾编辑过有关皮肤癌的文章，了解到了很多让人不怎么愉快的事实：紫外线会导致DNA的分子损伤，这种损伤通常在年轻的时候就会显现，并且生活环境更近赤道的人们更容易受紫外线影响，我就是这样。意识到这一点以后，我会刻意避开阳光，而不会流连在阳光下。不过现在，借助自制技术的帮助，我有了一台设备，能让我尽情享受阳光，而不必担心随之而来的副作用。

西班牙针对COVID-19病毒入院患者的一份小范围研究报告促使我开始重新认识我一直厌恶的阳光。这份研究将研究对象随机分为两组，其中一组接受骨化二醇治疗。骨化二醇是一种前激素，正常情况下，人体会通过维生素D来产生这种前激素。在这一组研究对象中，只有2%的人病情恶化到了需要重症护理的程度。而没有接受骨化二醇治疗的研究对象有50%都住进了重症监护室。

医生们还找到了其他证据，证明维生素D可能有助于防范冠状病毒。此外，维生素D能够让骨骼强健，缺乏维生素D与精神分裂症等多种疾病有关。虽然人们可以通过食物来获取维生素D，但维生素D的主要来源是充分暴露在紫外线下时在皮肤中合成的。因此，要不要晒太阳，成为了一个两难的问题。

为了找出晒多久、多强的太阳不会过量，找到恰到好处的平衡，我查找了许多资料，但内容大多含糊不清。不过，我最后发现了理查德•L. 麦肯齐（Richard L. McKenzie）和他人共同发表的一篇学术文章，这篇文章提供了具体的指导。文章提到，也许你也能想到，皮肤受损的机会随紫外线辐射强度和暴露时间而增加，但这些因素也会提升机体生产维生素D的能力。但文章中也说，降低紫外线强度和减少暴露时间来生产所需维生素D剂量的方法很简单：增加暴露在紫外线下皮肤的面积。

但是，穿着内衣遛狗似乎不是什么明智的办法。我想要一个便携的量化工具，来测量我暴露的阳光能否产生足够的维生素D，又不会被晒伤。虽然你能找到一些通用的图表提供相应纬度一年或一天不同时间段的紫外线指数估值，但我想知道阴影内、阴影外以及云在头顶移动时的紫外线指数。

我的解决方案是在SparkFun上花7.5美元购买一块紫外线传感器板。它可以测量UV-A和UV-B的辐射（只有后者的波长范围与生产维生素D相关）。我将这个传感器与一个18美元的Arduino Pro Micro开发板相连，该开发板集成了传感器读数，可以测出我的总曝露值。此外，我还使用了一个10美元的小型图形显示器，将其与Pro Micro连接。只需看一眼就知道在何时我接受的阳光已足够生产每日所需维生素D的剂量，或者我的暴露已接近危险值。

这些设备没有我希望的那样精美，但它的优点是轻：我把这3块板合在了一起，用胶带把它们整个缠起来，在胶带上为传感器切开一个小窗口。该装置由一个手掌大的锂离子电池组供电。我购买的第一个电池组不能用，因为这些电子设备的功率太低，导致电池组会很快关闭。后来我采用了一个声称可以一直保持开启状态的电池组。

我对Arduino开发板进行了编程，用0到200的“紫外线指数-分钟”刻度单位来图像化地显示我的阳光暴露量。我发明的这个单位方便地总结了麦肯齐论文中的一个关键图表。

如左图所示，对像我一样有着“II类”皮肤（容易晒伤）的人而言，要产生每日所需的维生素D，在全身暴露的情况下，约10单位的“紫外线指数-分钟”就够了。不过我倾向于穿宽松的短裤，而不是速比涛紧身泳裤，据此估算出我的个人“全身暴露”值约为20单位的“紫外线指数-分钟”。如果只将手和脸部暴露在阳光下，那么我可能需要100到150单位的“紫外线指数-分钟”才能生产每日所需的维生素D。对于皮肤类型与我相同的人而言，皮肤暴露的危险值约为180单位的“紫外线指数-分钟”。所以我让Arduino绘出适当暴露的最高和最低曲线。

当然，肤色较深的人需要将相应数字上调。根据我参考的文章，地中海型皮肤（IV类皮肤）的人需要在我的数值的基础上增加1倍。肤色更深的人则需要增加5至10倍。

我还不清楚这些综合的暴露结果有多实用，目前它仅仅是一个小发明，可以实时测量出紫外线指数，对人体能否获得足够的维生素D是非常有用的。如果室外的紫外线指数低于1（或者更有可能是要日落了！），那么就不用想它了，就算皮肤被晒伤，也很难产生足够的维生素D。

本文写于3月初，此时晒伤的可能性很小。我非常期待春天的到来，太阳会越过赤道，茱萸会开始绽放，我也就不用再吃维生素D软糖了，用基于Arduino的紫外线指数仪即可保持健康。