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难以想象，烫头发和蒸馒头是的原理居然是一样的？

科普中国 · 公众号 · 科学 · 2025-01-17 07:30

主要观点总结

文章介绍了烫发的过程、原理和对头发结构的理解，以及烫发的持久性和可能的危害。文章提到烫发通过影响头发中的角蛋白，特别是二硫键的断裂和重组来实现。还介绍了不同烫发方式的特点，并提到频繁烫发可能增加患某些癌症的风险，但也强调了烫发产品的不断革新改进，以及适当使用后的安全性。

关键观点总结

关键观点1: 头发结构与烫发原理

头发由角蛋白组成，角蛋白中含有二硫键。烫发通过影响二硫键来改变头发形状和结构。

关键观点2: 烫发的持久性

烫发的效果可以持续三到六个月，具体时间取决于个人发质、生长速度和护理方式。

关键观点3: 烫发的危害

烫发可能存在一定的健康风险，如增加患某些癌症的风险和导致发质变差。但只要不过于频繁地烫发，这些风险是可以控制的。

正文

马上就要春节，对于许多人来说，美甲、烫头什么的免不了要安排上。烫头不仅能改变你的发型，还能彻底更新你的整体形象。从锡纸烫到大波浪，每种烫发风格都能传达出不同的个性和氛围。烫发可以让你看起来更加时尚、成熟或是充满活力，也可以为那些希望改变心情的人提供一个好选择。

大家或许会好奇，烫发到底是怎样的一个过程？它会不会影响头发的健康?接下来咱们就探讨一下头发的结构，揭开烫头的科学原理，以及它对头发和头皮的影响。

头发的成分和结构

头发主要由一种名为角蛋白（Keratin）的蛋白质组成，占头发总质量的约 95%。角蛋白是一类硬、不溶于水的纤维蛋白，广泛存在于人和其他动物体内，如皮肤、指甲、羽毛、蹄和爪等。

角蛋白分子由许多个氨基酸组成，这些氨基酸通过肽键连接在一起，可以把每个氨基酸想象成珍珠项链的珍珠，而肽键就是连接每两颗珍珠的绳子，但是蛋白质的结构却不像一条挂在脖子上的珍珠项链，而是像堆在一起的珍珠项链。

角蛋白中含有大量的有硫元素的氨基酸如半胱氨酸，在氨基酸“堆在一起”时，这使得它们能通过形成二硫键（disulfide bonds）相连，二硫键是两个硫原子之间的化学键，通常发生在蛋白质中的两个半胱氨酸残基之间。在头发、羽毛和指甲中，二硫键的存在使角蛋白的结构更加坚固，也正是这些二硫键维持着头发的自然形状和弹性。

氨基酸就像珍珠，肽就像短的珍珠手链，蛋白质就像很长并且堆在一起的珍珠项链（来源：作者使用 AI 生成）

而头发丝结构没你肉眼看上去那么简单。实际上，每一根头发丝都由三个主要部分组成：表皮层、皮质层和髓质。表皮层是头发的最外层，由多层平坦的细胞组成，这些细胞像鱼鳞一样重叠在一起，起到了保护内部结构的作用。

其中皮质层位于表皮层之内，是头发的主体，包含大量的角蛋白和色素，决定了头发的强度、弹性和颜色。髓质则是头发的中心部分，虽然并不是所有头发都有髓质，但它通常与头发的强度和弹性有关。这三个部分共同构成了头发复杂而精妙的结构。

头发横截面示意图（来源：作者绘制）

了解了这些基础，就能够更好地理解烫发的原理和烫发对健康的影响了。

烫发的原理有哪些？

烫发其实是通过化学和物理过程，以改变头发的形状和结构，具体来说，烫发通过影响头发中的角蛋白来发挥作用的。还记得上文说的二硫键吗？烫发实际上是一个“拆解”和“重组”二硫键的过程。

刚才我们提到过角蛋白中的二硫键维持着头发的自然形状和弹性。烫发初期，使用还原剂（通常含有硫醇原性化学物质）来断裂头发中的二硫键。这一步使得头发变得“可塑”或“可重塑”。卷曲和定型：在还原剂作用后，头发会被缠绕在卷发器上，形成期望的新形状。最后应用一些氧化剂来重新形成二硫键，从而固定头发在新的形状中。

烫发实际上是一个“拆解”和“重组”二硫键的过程

在这个过程中，最常用的化学物质是硫酸铵和硫酸甘油酯。二硫键的断裂和重组是通过一个称为“还原”的化学反应来实现的，这个反应涉及到氢的添加。在标准的“冷”烫发中，头发被卷起来，并添加还原剂硫酸铵，然后二硫键断裂，角蛋白分子可以自由移动并适应卷发的形状，最后添加了“中和剂”如过氧化氢来逆转还原剂的效果。

冷烫：使用室温下的化学反应，相对较为温和但效果可能不够持久。

热塑烫：使用高温来加速化学反应，能获得更持久和明显的效果，但对发质损害更大。

温塑烫：在温度和化学强度上介于冷烫和热塑烫之间，旨在平衡效果和发质损伤。

一般来说，烫发的效果可以持续三到六个月，具体持续时间取决于个人的头发类型、生长速度以及头发的护理方式。有的资料提到，在理想的情况下，现在技术烫发其实是永久的，半年后只会让卷度变大，但不会回到初始直发。

但是，还有很多因素会影响烫发的持久时间。例如，如果在美容院由专业人士操作烫发，通常会比自己在家使用烫发套装的效果持久。为了保持烫发效果，需要在烫发后的头48小时内保持头发干燥且不被触摸。总之，烫发的持续时间因人而异，好的护理和专业的操作会有助于延长效果。

烫发的效果可以持续三到六个月（来源：作者使用 AI 生成）

为什么说烫发和蒸馒头原理相似？

面粉的主要成分之一是谷蛋白，它是一种蛋白质复合体，由麦胶蛋白和谷蛋白质两种蛋白质组成。这两种蛋白质中都含有大量的半胱氨酸，这些半胱氨酸可以通过形成二硫键互相连接，从而给面团提供弹性和结构。

在面团揉制的过程中，物理力作用于面团，导致谷蛋白中的二硫键断裂，这个过程被称为机械还原。这种断裂增加了面团的可塑性和延展性，使面团能够被塑形。然后，当面团被放置一段时间后，二硫键会重新形成，这有助于保持面团的形状。

揉面团会导致谷蛋白中的二硫键断裂（来源：作者使用 AI 绘制）

在烘焙过程中，热量会促使更多的二硫键形成，这增加了面包的稳定性和体积。这是因为二硫键的形成有助于稳定蛋白质网络，从而使面包保持其结构。因此，二硫键在面团揉制和烘焙过程中起着至关重要的作用。而这些二硫键的分分合合，像极了咱们烫头的过程。

烫发有危害吗？

经常烫头的朋友们，可能会担心烫头时使用的种种药剂可能危害我们的健康，这种担心不无道理。比如在 2020 年发表在《国际癌症杂志》上的一项研究中，研究人员发现，每年使用化学烫发剂 6 次以上的女性患乳腺癌的风险约高出 30%。类似地，根据 2021 年发表在《致癌学》和 2022 年发表在《国家癌症研究所杂志》上的研究，每年使用化学烫发剂超过 4 次的女性，与不使用化学烫直剂的女性相比，发生卵巢癌的风险翻倍，发展子宫癌的可能性也翻倍。

那么，我们可以得出结论说烫发致癌吗？恐怕不能，因为这些研究都只说明了烫发与患某些癌症的风险增加可能存在关联，但绝不意味着烫发一定能导致癌症，事实上很多癌症的发生都与遗传、环境因素有多种复杂的关系。

我们从这些研究中真正应该得出的结论，是个人只要不过于频繁地使用此类产品，就不用压抑自己的爱美之心。但对于专业的 Tony 老师们来说，帮顾客服务处理头发的时候，可能确实有必要做好防护，因为他们接触这类物质远比普通消费者频繁。

长期烫发还有个问题是可能使发质变差。长期烫发产品中的化学物质可能会导致头发变脆、损伤或脱落，尤其是当这些产品使用不当时。改变头发的蛋白质结构可能会导致包括头发强度下降、耐热造型能力减弱、头发厚度减少以及头发毛囊粗糙度增加等副作用。

尽管烫发可能会导致一些不利影响，但也有一些方法可以缓解这些影响，避免过度处理，以及使用滋润和修复性的头发护理产品。而且现在的烫发产品其实也在不断革新改进，对头发和皮肤的损害也越来越小，因此只要别太频繁地烫发，并不用担心健康。

参考文献

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策划制作

作者丨Denovo 团队

审核丨冯珺国药同煤总医院皮肤科副主任医师

策划丨丁崝

责编丨丁崝

审校丨徐来、林林

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