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很多数人在30岁两鬓就开始变得花白，头顶也依稀泛白变灰，为了拥有年前的外表，大部分人则都通过染发来掩饰这种正常的生理变化。据经验粗略统计，到50岁时，约有一半的人头发会变为灰色；而根据研究人员的最新研究发现，年龄在45-65岁之间的人群中，74％的人头发会变得灰白。一般来说，男性比女性更易生白发，而亚洲人和非洲人的白发比例则明显低于白种人。
头发颜色是由黑色素细胞产生的。当毛囊在子宫内发育时，黑色素细胞会迁移到头发根部，进而黑色素细胞产生的色素被整合到生长中的毛发纤维中。头发的颜色取决于两组黑色素的组成和比例：真黑色素（褐色和黑色色素）和类黑色素（红色和黄色色素）。
毛发的颜色因身体部位而异。其中睫毛最黑，因为睫毛中含有大量的真黑色素；腋毛中则含有更多的类黑色素，通常具有红色感觉，同样棕色头发中也含有较多的类黑色素。不过，激素可使头发颜色变得更黑，如促黑色素细胞激素以及孕期产生的高水平雌激素和孕激素；某些药物也可以改变头发颜色，如预防疟疾的药物可以使头发变亮，而一些癫痫药物则使头发变暗。金发的孩子往往在七八岁左右（青春期之前数年）头发开始变黑，其机制尚不清楚，可能与激素无关。新生儿的头发通常比预期的要黑，直到八到十二个月大的时候头发完全更换后才能清楚地看出他们头发的颜色。
人的头发生长是具有周期性的。在毛发生长期以每月1厘米的速度增长，可以在头皮上长达三到五年，长出36到60厘米长的头发。在毛发生长期结束时，毛囊关闭，毛发生长停止并保持三个月，然后头发脱落，毛囊变空，直到新一周期的毛发生长重新开始。色素生产也随着毛发周期生长的节奏开启和关闭。当一个毛囊周期结束时色素细胞关闭，下一个毛囊生长周期开始时如果不能重新打开，头发就会变成灰色。
一个人的头发何时变白，遗传因素起了决定作用。例如同卵双胞胎在相似的年龄、比率和模式下头发会变灰，但尚未确定控制基因。某些自身免疫性疾病如白癜风和斑秃可损伤色素细胞并诱发毛发变白。
在每个毛发周期结束时，一些产生色素的黑色素细胞会受损并死亡。如果毛囊顶部的黑色素细胞干细胞库能补充鳞茎，就能维持色素的产生；如果干细胞库耗尽，色素生产停止，头发变灰。为了防止头发变灰，需要延长毛球中黑素细胞的寿命。通常采用两种方法，或保护黑色素细胞免受伤害，或扩大毛囊黑色素细胞干细胞库以取代失去的黑色素细胞。
最近一组法国科学家研制了一系列新的制剂以保护毛囊黑色素细胞免受损伤，其工作原理是模仿多巴色素异构酶的作用。这种酶是毛球中天然存在的抗氧化剂，可以保护黑色素细胞免受氧化损伤。通过复制多巴色素异构酶的作用，黑色素细胞的代谢和存活得到显著改善。这种新剂型正在配制成喷雾剂或洗发剂等产品，不久的未来，这将是一种全新的帮助降低白发比例的方法，对这部分人而言或许染发也将成为历史。
参考文献：Here's Why Your Hair Is Turning Grey, According to Science，The Conversation，25 MAY 2018.
