消失的黑夜

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  我们看日全食要戴防护镜,否则红外线会灼伤眼睛;滑雪也要戴防护镜,否则紫外线会造成雪盲。
  但是很多人并不知道,不仅红外线、紫外线这些不可见光会损伤我们眼睛的健康,普通的可见光也可能给人类带来伤害。一项前后进行了近10年的科学研究,试图要告诉大家,近视眼的发生可能和某些可见光有关。
  据统计,我国青少年近视眼的患病率约为50%到70%,居全球第二位。而且,近年来还有逐渐升高的趋势。
  卫生部近视眼重点实验室褚仁远主任说,经调查,现在上海的重点学校和一般的学校,近视率都达到70%以上。
  要做到有效防治,必须找出是什么原因造成了近视。只是用眼习惯吗?事情显然没有那么简单。
  光觉、形觉和色觉是人眼从外界获得视觉信息的3个重要组成部分。光觉是视网膜对光的感受能力;形觉是眼睛辨别物体形状的能力;色觉则是不同波长的光线作用于视网膜后,在人脑引起的颜色感知。光党和形觉受到干扰后能诱导出近视的实验动物模型,已经分别于1977年和1988年在相关专业文献发表。色觉获得的不平衡是否也会造成近视眼呢?
  褚仁远认为,从逆向思维的角度看,假设形觉、光觉、色觉都与近视的形成有关,正常情况下三者都有影响,那色觉异常的人,红、绿色盲的人近视则应该少一点,因为他只有光觉、形觉的影响。经对上海5万名中学生调查发现,红、绿色盲的人比色觉好的人近视眼的确要少。
  从统计数据看,色觉失衡应该也是诱发近视的原因之一。究竟哪种色光可能造成近视呢?从1998年开始,褚仁远教授和他的团队一直致力于寻找答案。
  试验的基本方法是将研究对象放置在不同波长的单色光环境中,观察它们眼球发育的变化。首先被选定为试验对象的是豚鼠。(图1)
  


  30只豚鼠分成三组,分别放在绿色光、蓝色光、白色光三种环境中。其中白色光为对照组。
  研究人员选择波长530纳米的绿光和波长430纳米的蓝光实验。之所以选择这两种单色光,是因为这两种光分别是豚鼠眼球最敏感的长波长光和短波长光。
  正常的豚鼠,眼球发育通常在3个月左右趋于稳定。因此,最佳观测期是稳定前的3个月。研究人员以每两周一次的频率,检测豚鼠眼睛屈光度、眼轴以及角膜曲率等变化。半年后,进行了更大样本量的观察。前后两次的统计数据得出的结论几乎完全吻合。
  研究发现,相对于正常的白光组,蓝光组豚鼠的屈光度向远视方向偏移,而绿色组的屈光度往近视方向偏移,产生了200度左右的近视
  从豚鼠试验可以看出,色觉可能参与了近视眼的发生。这一试验为长波长光诱导近视的理论奠定了动物试验的基础。但这还远远不够。因为豚鼠是双色视,与人类的三色视相去甚远。要真正确立色觉失衡诱导近视眼形成的理论,必须以和人类视觉系统非常接近的动物为研究对象。担负这个重任的就是可爱的恒河猴。(图组2)
  第一阶段试验的13只恒河猴,5只饲养于波长610纳米的红光环境中,3只饲养在波长455纳米的篮光环境中,另5只作为对照组在正常白光环境中。
  恒河猴的眼睛屈光度会发生变化吗?变化的趋势会像豚鼠一样吗?
  恒河猴不像豚鼠的眼球6周到8周就能看出变化,它的眼球发育要慢得多。因此,实验观察的间隔也不一样。试验早期,一般每2周到4周检测一次。30周以后,恒河猴视力的变化更趋平缓,检测频率也变成每4周到8周一次。试验第一阶段的51周时间里,研究团队一共采集到15个时间点的数据。
  他们同样发现,红光组的恒河猴,眼睛屈光向近视方向发展,到试验末期,红光组中的5只猴子,有两只完全变成近视,达到200度到300度。
  恒河猴试验再一次证明,长波长单色光会诱使动物眼睛趋向近视。这项研究结果引起了同内外同行的关注,同时也受到了一些人的质疑。一些专家提出,这个试验并不能完全说明长波长光可引起近视,因为试验过程中没有完全排除色差的影响。
  色差是指不同的颜色光在同一介质中,折射率是不一样的,因此,它们在经过光学系统成像后的焦点位置也不一样。波长越长的光折射率越小,也就是说,红光在眼球视网膜上形成的焦平而在蓝光之后。从理论上讲,这种细微的差别本身也有可能诱导近视的发生。因为近视就是指在眼球放松的情况下,平行光线经过眼的光学系统后,成像在视网膜前的一种病症。
  要使实验更具说服力,就必须确保试验开始的时候,不同光照环境组的恒河猴,光线在其视网膜上形成的焦点尽可能在同一平面上。
  


  复旦大学附属眼耳鼻喉科医院刘睿博士说,我们希望通过凹透镜或者凸透镜,人为地把光线的焦点往前移或者往后移,我们想通过这种方式,观察一下,是否还发生这种现象。
  颜色和色差究竟哪个诱使屈光度发生的变化更大?弄清楚这个问题,对于今后临床上防治近视有着积极的意义。
  刘睿说,我们没想,在可见光范围里,把这段最具影响的红光波长去掉,看上去还是白光,如果对防止近视有好处,以后可以作为书写台灯的灯光。
  这样的台灯是否真能有效地防止近视,还有待专家进一步研究和临床验证。可以肯定的是红色作为一种醒目、刺激的色光,广范应用于霓虹灯、广告牌、交通信号等,也可见于迪厅、酒吧、电影院等公共场所。对于我们普通人,不长时间注视这些醒目的红光或者置身于红光照明环境,对我们的眼睛应该不是一件坏事。(图组3)
  2004年,一位上海市民将一家汽车销售服务公司推上了被告席,理由是该公司的照明灯彻夜长明,严重影响了他夜间的正常休息。
  不久后,法院作出判决,责令被告停止使用3盏照明灯,但驳回了原告索赔的诉讼请求。理由是原告无法证明光污染对其造成的实际经济损失。也就是说,原告不能证明这些光污染导致了他的健康出现了哪些问题,程度如何。以及他为此付出了怎样的经济代价。
  光污染到底会给我们的生理健康带来哪些负面影响呢?
  千百年来,人类逐渐适应了昼夜更替的自然规律,并形成了特定的生物钟。
  2002年,全球顶极科技期刊《新科学家》刊登了美国托马斯·杰斐逊大学一个研究团队的报告,该校在世界脑神经科学领域享有盛誉。
  根据这个研究报告,生物钟与人眼内的感光系统有着密切关系,而且决定生物钟的是短波长光。由于夜晚的人工照明有很多这种光,所以,夜晚如白昼的人工照明会改变人类正常的生物钟。
  中国科学院昆明动物研究所研究员马原野解释说,我们的脑里有一个结构,叫作丘脑。丘脑有一些神经纤维投射到大脑皮层上面,大脑皮层兴奋不兴奋,就受丘脑的调制。而丘脑又直接接受视网膜上的信号,什么时候需要兴奋,什么时候不要它兴奋,是有规律的,不能老让它兴奋,也不能不让它兴奋。所以晚上睡觉时,我们需要大脑尽可能地安静。但这时如果有光线照射,就会带来很多问题。
  在如繁星闪耀的路灯、五光十色的霓虹灯、直冲云霄的射灯的照射下,夜晚如同白昼,大脑会被动地保持兴奋,以至原本的生物钟发生改变。生物钟影响着几乎所有有机体的生理进程。因此,别人类而言,生物钟的破坏会导致许多健康问题,最显而易见的就是睡眠障碍。而人类在睡觉时,身体会进行一系列重要的新陈代谢活动,这些活动是维系内分泌系统正常运转所必需的。
  马原野说,一旦内分泌失调,会带来我们一些基因表达的改变,比如癌症基因,如果不小心给打开了,可能就会患癌症。
  如果睡眠遭遇障碍,新陈代谢活动遭到干扰,免疫功能就会下降,而免疫功能对人类十分重要。
  一个人身上,实际每天都会产生大量突变,基因突变的细胞可能会变成癌细胞。但是,因为我们身体里有免疫系统,它发现哪些细胞发生了突变,就会自动把它清除。
  人工白昼——生物钟改变一一睡眠障碍——内分泌系统和免疫系统紊乱——癌症患病风险增加,这是一条完整的关系链。从理论上讲,光污染会导致癌症患病率的提高。
  美国华盛顿弗雷德-哈钦森癌症研究中心2001年作的一项调查,从侧面验证了这一说法。根据调查,夜晚经常加班的妇女患乳腺癌的几率比按时睡觉的妇女高出20%。
  


  尽管这一调查还需要更确凿的数据支持,但从科学的逻辑上讲,近30年来,乳腺癌、肥胖、早发性糖尿病等病症的患病风险,与人工照明规模的变化成正比,这应该不完全是一种巧合。
  人工照明曾因延长了人们的工作和娱乐时问,而成为社会进步的“功臣”:而今天,让爱迪生想不到的是,光污染已经成为地球上的第5大污染。
  为了珍惜我们的生活和生命,从2007年开始的“地球一小时”活动,呼吁公众每年在3月28日晚上熄灯一小时。全球有80多个同家和地区的3000多个城市参与其中。每年3月的这一小时成为我们“美丽的黑暗时刻”。
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