人人需要戴眼镜的世界？

在新加坡，孩子们面临着巨大的学业成功压力。在每天正常的六到八小时的学校学习之后，许多孩子还会去私立学校参加额外的课程，并在晚上投入大量时间做家庭作业。近几十年来，随着学习时间的延长，该国的近视率也在上升——达到了流行病的程度。在新加坡，高达 80% 到 90% 的新高中毕业生患有近视。在中国、台湾、日本和韩国也是如此——在所有这些地方，现在的孩子们花在书桌或电脑前的时间远远超过了前几代人。其他发达国家的近视率也在上升。在美国，近视的患病率几乎翻了一番，从 1970 年代的 25% 增加到 2000 年代初的 42%。

澳大利亚布莱恩·霍顿视觉研究所的研究人员预测，如果目前的趋势继续下去，到 2050 年，全球将有一半人口——超过 40 亿人——需要戴眼镜。这项令人震惊的预测发表在今年早些时候的《眼科学》杂志上，是基于对全球近视率的 145 项研究的分析。“这是第一个真正令人担忧的统计数据，”参与这项研究的南非夸祖鲁-纳塔尔大学的视觉研究员科文·奈杜说。“任何影响 50% 人口的公共健康问题都是一个极其重要的问题。”

近视患者的眼球略微过长。这种变形导致图像落在视网膜前方，而不是直接落在视网膜上，从而使远处的物体看起来模糊。近视通常始于儿童期或青春期，并持续发展到 20 多岁，此时眼睛完全发育成熟。

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对于大多数近视患者来说，通过隐形眼镜、眼镜或手术可以轻松恢复清晰的视力。但在严重的情况下，医生将其归类为“高度近视”，眼睛会继续拉伸到危险的程度，增加视网膜脱落、白内障、青光眼和其他可能导致失明的疾病的风险。不幸的是，新的研究预测，高度近视的病例也将会上升——从 2000 年占全球人口的 3% 上升到 2050 年的 10%，估计有 9.38 亿人面临失明的风险。

长期以来，研究人员将近视归因于遗传，但这无法解释为什么近视率如此迅速地达到流行病的程度。一旦明确环境因素是罪魁祸首，第一个也是最明显的罪魁祸首就是花在近距离工作上的时间增加——阅读、写作和盯着屏幕。然而，最近的研究正趋向于一个不同的观点：明亮的阳光有助于调节正常的眼球生长，而过多的室内时间——无论是学习、玩电子游戏还是其他事情——都会破坏这一过程。这一发现为预防近视开辟了一条新途径，这可能比对抗强调学业的文化趋势更容易：让孩子们到户外去。

戴眼镜的书呆子

所有的视觉都始于光线。瞳孔扩张和收缩以控制进入眼睛的光量。透明的角膜和晶状体弯曲光线，将其直接聚焦在视网膜的敏感神经细胞上。在这里，视杆细胞和视锥细胞发挥作用，将光转化为传递到大脑的电脉冲。当一切顺利时，这段旅程使我们能够看到周围的世界。但是，此过程中的任何一点出现缺陷都会引入问题。

当眼球过长时，它会将光线聚焦在视网膜前方，向大脑发送模糊的图像。我们可以通过眯起眼睛来补偿，眯眼会重塑晶状体并调整光线路径。但这只是暂时的补救措施。经过几个月努力睁大眼睛看黑板后，孩子们——或者他们的父母或老师——会意识到他们有视力问题，并配戴他们的第一副眼镜。

在亚洲，去配镜师那里的次数在半个世纪以来一直在增加。关于近视流行病正在蔓延的一些最早的证据来自对新加坡应征入伍者的研究。由于所有年轻男性都必须服两年兵役，并且所有新兵都接受视力测试，研究人员可以研究几乎所有男性人口。多年来的数据揭示了近视的急剧上升：1970 年代后期为 26%，1980 年代为 43%，1990 年代后期为 83%。“我们认为巨大的世代效应[发生]是因为大约 50 年前，学校系统是不同的——它没有那么密集，”新加坡眼科研究所近视部门负责人、流行病学家 Saw Seang-Mei 说。“如果你只是与年长一代和年轻一代谈论他们上学时所做的事情，你就会知道生活方式发生了巨大的变化。”

在许多最近工业化的亚洲国家，高强度教育已成为常态，同时为了争夺国内大学有限的名额而展开激烈竞争。例如，在上海，15 岁的青少年每周花在家庭作业上的时间约为 14 小时，而美国为 6 小时。近视在知识精英中很常见。与戴眼镜的书呆子的刻板印象一致，受教育程度、考试成绩和智商较高的人都更有可能需要戴眼镜。“有非常一致的证据表明，受教育年限较长的人更容易近视，”澳大利亚国立大学的长期近视研究员伊恩·摩根说。

因此，这种联系似乎非常明确：更多的教育意味着更多的时间进行近距离工作，从而导致眼球不规则生长。但是，更详细地观察近视研究，就会呈现出更模糊的画面。有证据表明，导致近视激增的原因是缺乏户外活动时间，而不是花在近距离工作上的时间。俄亥俄州立大学研究人员在 2007 年进行的一项研究是最早支持这一结论的研究之一。该研究使用了来自 514 名小学生父母的调查数据，发现一旦考虑到户外活动时间和父母近视，阅读时间的影响就消失了。

大约在同一时间，新加坡和澳大利亚的近视研究人员在当时悉尼大学的凯瑟琳·罗斯的带领下，进行了另一项基于问卷调查的研究，比较了悉尼和新加坡具有华人血统的六岁和七岁儿童的近视患病率。他们发现，尽管悉尼的儿童实际上花费了更多的时间阅读和进行近距离工作，但只有 3% 的人患有近视，而新加坡的儿童患病率为 29%。澳大利亚儿童在户外活动的时间更多：悉尼每周超过 13 小时，而新加坡仅为 3 小时。“澳大利亚的儿童实际上做了更多的近距离工作，因为他们是为了娱乐而阅读，而新加坡的儿童只是为了上学而阅读，”也参与了这项研究的摩根说。

抗近视行动

显然，户外活动有帮助——但为什么呢？这个问题很难通过人体研究来回答。为了找到潜在的机制，科学家需要探测眼睛内部的化学物质。为此，研究人员在鸡、树鼩和猴子等动物身上诱发了近视。一种方法是通过暂时缝合或用磨砂护目镜覆盖眼睛来阻止光线进入眼睛。在没有来自外部世界的输入的情况下，幼年动物的眼睛过度生长并变得严重近视。第二种也是更新的方法是将镜片放置在眼睛上，使图像聚焦在视网膜后面。结果，眼睛逐渐补偿模糊的图像，变得更长和近视。

然而，从这些实验中已经学到了很多东西，尽管它们听起来可能令人不安。“我可以从那些猴子的视网膜化学物质中分辨出哪些是近视的，哪些不是，”宾夕法尼亚大学的眼科研究员理查德·斯通说。“这真是令人震惊。”

这些技术揭示，当视网膜检测到模糊图像时，它会向眼睛释放化学信号，控制眼睛将变得多大以及生长速度有多快。“如果你能通过消除模糊或化学刺激来说服[视网膜中的]细胞不要发送导致眼睛拉长的信号，那么你就可以减缓近视，”阿拉巴马大学伯明翰分校研究动物近视的研究员托马斯·诺顿说。

尽管科学家尚未完全表征所有涉及的信号，但其中一个信号似乎是多巴胺，一种阻止眼球生长的神经递质。光刺激多巴胺释放，这表明它可能正在介导光线的抗近视作用。在室内，光照强度很低——典型的办公室或教室提供的光照水平约为 100 到 500 勒克斯。相比之下，阴天可以提供高达 15,000 勒克斯的光照，而晴朗的夏日可以提供高达 130,000 勒克斯的光照。“目前的想法是，升高的室外光照水平提高了视网膜中产生和释放的多巴胺量，而这正在抵消眼睛变长的信号，”诺顿说。

德国蒂宾根大学的一组眼科研究人员是第一个找到令人信服的证据来证明这一观点的。2009 年，他们发现暴露在阳光（30,000 勒克斯）和非常明亮的人造光（15,000 勒克斯）下可以成功地阻止实验性近视在鸡身上发展。然后，在 2010 年，他们发现，将一种阻断多巴胺活性的药物（螺环哌隆）注射到近视小鸡的眼睛中可以消除光线的保护作用。不久之后，另一个小组在猴子身上发现了相同的光线保护作用。但多巴胺不太可能是全部原因。例如，2011 年对豚鼠进行的一项研究发现，增加多巴胺活性的药物并不能始终如一地预防近视。

一些研究人员认为，光照时间很重要。与我们身体中的许多其他系统（如体温和激素释放）一样，我们的眼球长度也有一个每日周期——它们往往在中午最长。眼睛中的多巴胺水平也在一天中波动。它们在白天升高，在夜间下降。褪黑激素的模式相反，在夜间增加，它也对眼球发育起作用。这些时间上相关的活动会影响眼睛的生长，这一事实暗示身体的昼夜节律或每日节律可能也与眼睛健康有关。新英格兰视光学院的黛博拉·L·尼克拉和其他人正在调查昼夜节律紊乱是否可能在近视的发展中发挥作用。

早期的鸡研究发现，在恒定光照或恒定黑暗下，眼睛会过度生长。但尼克拉认为，这些研究没有提供准确的画面，因为昼夜节律受到了过于严重的改变。她现在正在调查当这些节律受到更微妙的干扰时会发生什么。她最近发表在今年的Experimental Eye Research上的一项研究表明，夜间中间两个小时的光照（700 勒克斯）足以改变眼球生长。这些初步研究表明，随着孩子们花更多的时间在深夜浏览网页或伏案学习，改变的昼夜节律可能会对他们发育中的眼睛造成损害。

拯救视力

尽管关于光线如何影响眼球生长仍有许多问题，但面对近视率的爆炸式增长，临床研究人员已开始测试涉及光线的近视预防方法。亚洲国家的政府机构已经开始推动此类干预措施，因为需求迫在眉睫。

在 2009 年开始的一项研究中，由高雄长庚纪念医院的眼科研究员吴佩昌领导的一个小组在台湾对 571 名小学生进行了临床试验。一半的孩子每天额外获得 80 分钟的户外课间休息时间，为期一年。结果：在研究过程中，只有 8% 的学生患上近视，而另一组学生中有 17% 需要戴眼镜。

大约在同一时间，摩根和他的同事在中国广州进行了类似的试验。他们发现，每天额外获得 40 分钟强制性户外活动时间的儿童，比没有获得户外活动时间的儿童患近视的可能性降低 23%。

阳光可以保护儿童免受近视的侵扰，但阳光是否可以减缓已经需要戴眼镜的孩子的近视进展尚不清楚。“结果好坏参半，”Saw 说。一些研究发现，户外活动时间对进展有适度的影响。其他研究，如吴的研究，发现户外活动并没有显着改变已经近视的孩子的结局。

然而，仅仅推迟儿童患上近视的年龄就可以产生重大影响。早期发病会增加高度近视的风险，因为眼睛有更多的时间拉伸到病理水平。幸运的是，对于那些患有近视的人来说，还有其他治疗方案可以帮助减缓进展，包括阿托品眼药水和专门设计的隐形眼镜[参见上文“更清晰的图像”]。 “近视是一个非常棘手且持续存在的问题，不会轻易消失，”诺顿说。

清晰的未来

在亚洲国家，学术成就文化盛行，占用学习时间的干预措施可能不是最佳选择。“即使在我们广州进行的试验中，”摩根说，“在三年期结束时，我们开始受到家长的抵制，他们说，‘听着，你们在浪费我们孩子的时间。如果他们不在外面，他们就会在学习。’”

他和他的同事正在寻找其他方法来让孩子们获得他们需要的阳光。他们正在测试的一个想法是玻璃教室，一种类似温室的结构，学生可以在其中获得高达 9,000 勒克斯的阳光。建造这种建筑物很昂贵，因此他们也在研究另一种更具成本效益的选择：可以照射高达 10,000 勒克斯光线的明亮学习灯。可行性研究表明，孩子们对这两种技术都很接受。研究人员希望在未来两年内将这些想法纳入正式的临床试验。

在新加坡，Saw 和她的同事正在努力推广户外活动时间。“孩子们想在户外，”Saw 说。“但有时没有机会。”她认为，使用测量户外时间的健身追踪器和有指导的周末公园游览可以帮助父母和老师鼓励孩子们减少室内时间。

即使在近视率较低的地方，专家也预计随着现代化的不断发展，患病率将会上升。例如，在非洲，技术在近年来发展迅速。“人们已经从没有固定电话直接过渡到移动电话，孩子们花在电脑上的时间越来越多，”奈杜说。“[我们有]一个机会来预防在世界其他地区已经形成的趋势。”

不幸的是，这些地区目前获得眼保健服务的机会有限。正确的处方至关重要——让模糊的视力得不到矫正实际上会使病情恶化。为了解决这个问题，奈杜和他的合作者正在努力实施计划，为发展中国家的儿童配眼镜。

目前，共识很明确。阳光有帮助，特别是对于尚未近视的儿童。摩根说，带年轻人到户外，“是最便宜和最容易的选择。”

从某种意义上说，近视流行病只是人类进步如何无意中使我们与健康习惯分离的众多例子之一。正如科学揭示的那样，与过去几代人一样，我们也需要睡七个小时，定期锻炼身体，均衡饮食，改善我们健康的另一种简单方法可能是将自己从书桌灯和电子设备中解放出来，花一些时间在户外沐浴阳光。