為保護視力嚴控電子產品有科學依據嗎？

　　來源：科普中央廚房 | 北京科技報

　　撰文/丁林  新媒體編輯/呂冰心

　　為了保護孩子的視力，學校家長都對電子產品嚴防死守。電子屏幕和近視的關係有多大？什麼才是近視的強關聯因素？研究結果出人意料。

　　如果一個3歲孩子的父母都沒有近視，算命先生卻判斷孩子長大後會高度近視——　　

　　若干年後，千萬不要為半仙兒精準的預測結果感到驚訝。近視雖然沒有傳染性，但它正成為全球範圍內的一場「瘟疫」。根據一些預測，到2020年全球三分之一的人口（25億）將患上近視。「近視瘟疫」在亞裔人群中尤甚——韓國首爾的19歲男孩中，甚至有96.5%是近視。

　　在近視稀缺的年代，人們認為它的最大罪魁禍首是遺傳。迄今為止，科學家的確已經發現有100多個基因組位點與近視有關聯。這些基因對近視的發生，各自都只有微小的貢獻。

　　半個世紀前的近視率和如今相比，實在相差太遠。60多年前，只有10~20%的中國人口近視，那時的「四眼」還是個損人的詞。但隨著近視成為現代人的標配，「四眼」這個詞一旦出口，難免會誤傷親友甚至自己，於是這個詞漸漸淡出人們的視野。

（圖片來源：theguardian.com）

　　如今，雖然中國的總體近視率只有31%，但高中生的近視率達到77%，大學生的近視率達80%。國外的情況也不容樂觀。根據2008年發表於《美國醫學會期刊·眼科》的一項研究，1972~2004年期間，美國近視的人口翻了一倍。在歐洲，25~29歲成年人的近視率為42.2%，相比之下，55~59歲成年人的近視率是年輕人的一半。

　　在僅僅一代人的時間內，近視有著如此迅速的發展——基因突變沒這麼快。人們開始意識到，或許環境因素扮演著比遺傳更加重要的角色。基因不能解釋一切，生活方式的改變才是近視瘟疫的主要原因。

　　於是，2007年崛起的智能手機被認為是導致近視的罪魁禍首。智能手機在全球的普及率不斷攀升，從2014年的21.6%增加到了2018年的34.7%，與此同時，學會使用智能設備的年齡也越來越小，甚至一些2歲兒童每天會在設備上花2小時以上。

　　近視不止是越來越普遍的流行病，還是會導致嚴重眼病的風險因子。近視者有發展出更嚴重的眼科疾病的風險，例如視網膜脫落風險增加21倍，青光眼風險增加40倍、白內障風險增加6倍。這是正軸性近視者的眼球變長帶來的惡果。

　　屏幕讓孩子看到了上一代人看不到的世界，但同時也在損害他們的眼睛？

（圖片來源：中國日報網）

　　青少年近視問題讓最高領導人揪心。2018年8月，習近平曾作出重要指示，要共同呵護好孩子的眼睛。隨後，教育部等八部門印發了《綜合防控兒童青少年近視實施方案》，嚴控青少年使用電子產品和網路遊戲，要求學校布置作業不依賴電子產品，原則上採用紙質作業；教學不依賴電子產品，使用電子產品開展教學時長原則上不超過教學總時長的30%。很多地方都出台了具體實施意見。

　　孩子近視，和智能設備有多大關係？咱們來認真地探討一下。

　　傷害眼睛的是屏幕本身嗎？

　　屏幕並不會發射有害射線，有害的是使用屏幕的習慣，但近距離視物並非近視主因。
　　但這些癥狀不是孩子的專利，成年人手機看久了也一樣眼疲勞。此外，這些癥狀也不是永久性的（雖然可能反覆出現）。一些科學家甚至猜想，計算機視覺綜合征主要是由屏幕上普遍偏小的字體和長時間近距離閱讀引起的，和屏幕本身無關。目前也沒有明確證據顯示，屏幕和近視有直接的聯繫。　　屏幕傷眼嗎？確實傷眼——「計算機視覺綜合征」（Computer vision syndrome）就是這麼來的，看屏幕過久後，會出現眼乾、眼疲勞、頭痛以及視野模糊等癥狀。

（圖片來源：time.com）

　　有些家長認為，佩戴閱讀眼鏡或「防藍光眼鏡」就完事大吉了。

　　對此，美國眼科學會的臨床研究發言人K。 David Epley曾說：「我寧願教給孩子更好的用眼習慣，而不是買閱讀眼鏡之類裝備——那隻會讓他們更肆無忌憚地折騰眼睛。」這就像運動過度傷到腿時，你會選擇休息，而不是盲目購買護腿裝備繼續跑。

　　實際上，在注視屏幕時，我們的眨眼頻率會降低，戴不戴眼鏡沒有影響。美國眼科學會推薦，近距離用眼每隔20分鐘就要休息20秒，可以緩解眼疲勞。

　　屏幕固然不會發射什麼傷眼射線，但使用屏幕的習慣可能與近視有關。

　　儘管手機本身不會發射有害的射線，但閱讀手機屏幕時，使用者的視物距離大約只有20厘米，而不是傳統閱讀的45~60厘米或觀看電視機的3米。

　　400年前，德國天文學家約翰內斯·開普勒發牢騷般將自己的近視歸罪於常年的伏案工作。從那以後，「讀書近視」這一說法開始盛行。科學家們不斷尋找近距離用眼和近視的關聯，也確實找到了一些。早期的調查就曾經發現，近視常出現在城市人口、高學歷、高智商人群中。

△東亞各地區的近視率領先全球，但半個世紀前也不高（來源：nature.com）

　　最近的案例也不少。廣州中山大學的研究發現，在陝西和甘肅這兩個相鄰的省份中，在較富裕、更重視教育的陝西省，兒童的近視率是甘肅省的兩倍。

　　《英國眼科學期刊》發表的一項研究還發現，夏季出生的孩子比起同班同學，更可能患近視。研究者認為，這是他們更早入學幾個月造成的（小學生入學的分界線一般是9月1日，因此7~8月出生的孩子在同班級中年齡最小）。

　　教育與近視的這層關係，曾讓研究者懷疑：是不是長時間的短距離視物導致了近視？

　　復旦大學眼耳鼻喉科醫院於2015年發表的研究表明，近距離閱讀或導致一些孩子近視風險增加8倍之多（尤其是父母均有近視的孩子）。2018年8月，發表於《眼科學》的一項研究也發現，長時間的近距離視物，的確增加了近視風險。

　　有一項讓人大開眼界的研究甚至發現，常常「近距離視物的」顯微鏡操作員患近視的比例更高。

　　但上述研究同時也發現，近距離用眼不是孩子近視的最主要原因。此外，研究者目前不明白造成近距離用眼與近視關聯的具體機制。

　　近視的強關聯因素到底是什麼？

　　研究表明是戶外活動時間。對視力保護最主要的貢獻因素，是戶外明亮的光線。越是「宅」的孩子越容易近視。

　　2007年，美國加州的一項研究將近視研究的著眼點，從單純的讀書放大到孩子全天的活動。作者表示，有關戶外活動的調查是他們最後補充的。幸好他們這麼做了——調查進行到第5年時，1/5的調查對象發展出了近視。而該調查中，唯一與近視有強關聯的環境因素，是戶外活動的時間。　　本世紀的近視研究，改變了一個長久以來的偏見：近視的孩子常常是「書獃子」。實際上，在室內蝸居太久的孩子，不管是不是書獃子，都處在近視風險之中。

（圖片來源：npr.org）

　　戶外的什麼因素保護了孩子的視力呢？澳大利亞的研究團隊進行了更細緻的區分。例如，是不是室外的體育運動是否保護了視力？但研究者在室內進行運動的孩子身上沒有看到視力保護效應。

　　此外，戶外活動中，孩子遠距離視物的機會的確也增加了。但戶外環境對視力保護最主要的貢獻因素，似乎還是明亮的光線——研究者發現，孩子在戶外進行運動，甚至野餐，甚至在海灘上（近距離）讀書，都與視力保護有關聯。

　　實際上，一部分在戶外花更多時間的孩子，室內讀書、看屏幕的時間也不比其他孩子更少。

　　悉尼大學的一項研究得出了類似的結果。父母近視率相近的華裔兒童群體，如果在兒童每周平均戶外時間13小時的悉尼，對應的近視率為3.3%；而在每周戶外活動僅3小時的新加坡，兒童的近視率達29.1%。該研究中，悉尼的華裔孩子讀書和看屏幕的時間未必比新加坡的孩子少。

　　上述研究以調查問卷為主，因此一部分科學家對結論仍持謹慎態度。不過，動物實驗也支持光線對視力的保護功能。

　　上世紀90年代起，眼科研究者就開始給小雞帶上特殊的「眼鏡」來引發近視，並將小雞置於不同的光線強度下培育。

△佩戴特殊眼鏡的實驗小雞（圖片來源於網路）

　　2009年，德國科學家發現，接近戶外環境的高光照環境，相比於室內光照，可將小雞的近視發展速度延緩60%。2012年，另一項恆河猴實驗也得出了類似結論。

　　明亮的光線為什麼能阻止眼軸變長？

　　較流行的假說認為，光線能夠刺激視網膜中多巴胺的釋放，而這一神經遞質有阻止眼球在發育中伸長的作用。

　　嬰兒出生時，眼球幾乎與成人一般大小。但嬰兒的眼睛，其實是眼軸比成人更短一些的「遠視眼」。在孩子長大的過程中，眼球會增長几毫米，直到眼球到達健康形狀時停止生長。　　不過，即便得出上述高光照保護視力的「線索」，科學家仍不清楚其中的具體機制，目前最好的猜測是：這和多巴胺有關。

　　眼球的正常長度是23毫米。而眼球的生長期，正好對應著孩子上學的時段——迄今為止，多數的近視研究調查的都是4~12歲的兒童，這段時間是眼球生長、改變形狀的階段。眼軸在20歲前一般會停止生長，但是許多近視孩子眼軸延長並不停止。

　　與用眼過度、眼疲勞可能造成的「假性近視」不同，眼軸過長造成的是真性近視（又稱軸性近視）。經過「長眼球」折射的光線，並不能聚焦到視網膜上，而是聚焦到視網膜前方，造成視物模糊。

△正常眼睛、近視眼和遠視眼的聚光比較（圖片來源於網路）

　　那麼，戶外活動與防止眼軸拉長有什麼聯繫？目前具體原因尚不明確。或許是明亮的光照、更頻繁的遠處對焦、增加身體運動、甚至是陽光暴露帶來的更多維生素D？

　　目前較流行的假說認為，光線能夠刺激視網膜中多巴胺的釋放，而這一神經遞質有阻止眼球在發育中伸長的作用。

　　視網膜多巴胺會在每個「晝夜循環」的白晝部分大量釋放，這些神經遞質會讓眼球從夜間以視桿細胞為主的「夜視模式」，切換到白天以視錐細胞為主的視覺模式。研究者懷疑，如果一天中長時間處於室內較暗的環境中，孩子眼球的上述晝夜節律就會被打亂，其生長因此變得毫無規律，最終導致眼軸過長。

　　支持該假說的相關證據，同樣來自戴眼鏡的小雞。2010年的一項研究中，一些小雞的眼球被注射了多巴胺抑製劑螺哌隆（Spiperone），隨後的實驗中，模擬強光也沒能挽救它們的視力衰退。

　　把室內燈光調亮可以預防近視嗎？

　　實際上，一般的室內照明強度，甚至不如陰天的室外環境。我們在採光良好的屋內，白天一般不會開燈——因為實在多此一舉。　　你可能會感到奇怪：室內的照明哪裡就暗了？別讓你的近視眼欺騙了你。我們的眼睛對弱光適應性太強。

（圖片來源：popsci.com）

　　在接受《自然》新聞的採訪時，澳大利亞國立大學的近視研究者Ian Morgan估計，兒童每天需要在光照強度10000勒克斯以上的環境中待上3個小時，才能對視力有所保護。

　　10000勒克斯大約相當于晴天的樹蔭下戴墨鏡時感受到的光強；陰天的戶外光強不到10000勒克斯；而就算是光照良好的室內環境，照度一般也不到500勒克斯。

　　在Morgan土生土長的澳大利亞，一些孩子們每天3小時的戶外活動是種常態。那裡的17歲青年，只有30%是近視。而在世界上其他地方（如歐洲、美國、東亞）的孩子，每天的戶外時間只有1~2小時。

　　2009年，Morgan試驗了增加戶外時間能否保護中國孩子那堪憂的視力。他和中山眼科中心合作，在廣州隨機挑選了6個學校，給其中一些6~7歲的孩子每天放學前增加一節40分鐘的戶外體育課。三年後，參加體育課的900餘名孩子近視率為30%，相比之下，對照組學校的孩子近視率為40%。

　　中國台灣開展的另一項實驗中，學校教師會讓學生在每天總計80分鐘的下課時間到戶外活動，而不是待在教室里。1年後，該學校的近視率為8%，臨近學校的近視率則為18%。

　　20%的近視者最終會發展為高度近視，因此及時干預很重要。對於眼球正在發育、尚未近視的孩子來說，戶外活動是被證明有效的對抗近視的方案。但即使是已經近視的青年人，戶外活動對防止近視加深，也有一定的作用。根據2017年《美國醫學期刊·眼科學》發表的一項研究，戶外陽光對成年人近視加深的保護作用，最晚到30歲依然存在。

　　到底應該限制孩子的「屏幕時間」嗎？

　　屏幕時間與近視的關係不明，剝奪孩子的潛在高效學習機會或許並不明智。當然，過多屏幕時間的其他危害也不容小覷。

　　美國兒科學會的醫生建議，2~5歲兒童每天的屏幕時間應該限制在1小時以內。這些孩子可以多前往有教育意義的場館參觀，或者多花時間與家長或同齡人互動；該學會還建議，每看屏幕半個小時讓眼睛休息2分鐘，同時，睡前1小時避免使用屏幕；兒童應該每天接受45分鐘的戶外活動——步行上學放學、戶外體育運動都是可行方案。　　根據現階段的研究，不少機構建議給兒童設置每天「屏幕時間」的限制，如美國兒科學會2016年，美國心臟協會2017年各自發布的指南。

△從演化的角度來看——我們的眼睛不是為室內環境打造的（圖片來源於網路）

　　但是，數字化的趨勢不可逆轉。越來越多的人不再望向遠處地平線的山脈，他們在屏幕上看過的山，可能比現實中更多。如果人們不用手機了，恐怕連上述這些護眼建議都無從獲取。

　　但反面的聲音也存在——2019年初，英國皇家兒科學與兒童健康學院在《英國醫學期刊·開放版》發布了一份指南文件，建議家長們不要給各年齡段的孩子設定「屏幕時間」的限制（有個例外：睡前一小時不看屏幕），因為目前沒有科學證據顯示「屏幕時間」本身會對孩子造成傷害。

　　該報告指出，此前的指南過分關注屏幕的負面影響，但在數字設備的普及化已經無法逆轉的時代，剝奪孩子潛在的高效學習機會並不明智。另一方面，想要完全限制孩子的屏幕時間，操作上想必很有難度……

　　不過，即便「屏幕時間」與近視的關聯不明確，其危害也不容小覷——不正確的姿勢會造成頸背問題，久坐還與代謝問題、精神疾病有關聯……屏幕如果佔據了孩子本該用於睡眠、社交和運動的時間，就會造成各種負面影響：肥胖、精神問題、心臟病，以及成績下降。

　　所以，具體到「屏幕時間」是否引發近視的問題，相關的研究還有待開展。其中眼屏距離、身體姿勢和數字內容的種類分別有何影響，也需要未來闡明。

　　如何給孩子多爭取一些光明？

　　最好的建議是讓孩子多在戶外活動，可惜的是當孩子們每天完成作業時，戶外強光已經錯失。更糟的是，調查顯示教室照度遠未達標。

（圖片來源：nytimes.com）

　　因此，家長們單純剝奪孩子的手機，卻不給他們出門的機會，或許也是一種「短視」。實際上，很少接觸屏幕的兒童成天窩在家裡中，照樣容易近視。在以色列開展的研究表明：花大量時間閱讀經文的正統猶太教男孩，比同齡人的近視率高得多。

　　眼下的現狀是：不斷增加的作業，越來越好玩的手游……都在約束孩子戶外活動的時間。

　　2016年，英國政府公布了一項為期兩年的調查，指出5~12歲英國兒童中，74%每天在室外活動的時間不足1小時。

　　眼尖的《衛報》發現，聯合國對看押囚犯的指導意見是：每天至少1小時的戶外活動。

　　是什麼奪走了孩子的戶外活動時間？

　　他們在學校花掉了一天中的大部分時間，回家後，努力做完作業，剩下的時間才輪到各種數字化娛樂和數字化社交——那時恐怕天已經黑了，戶外活動最重要的護眼因素（強光）已經錯失。

　　東亞孩子的作業負擔更大。根據《自然》新聞所引述的一項2014年調查，上海的15歲中學生每周花在作業上的時間平均為14小時，相比之下英國、美國的學生分別只有5個、6個小時。

△作業圍城（來源：qz.com）

　　從這個角度來看，屏幕時間或許不該為孩子近視負全責——學習時間才是大頭。從數據來看，亞洲的「近視瘟疫」早在數字設備並不普及的20世紀後半葉就已悄悄開始。

　　每天額外增加戶外時間，這個擔子似乎只能落在學校的頭上，因為讓家長擠出幾小時的白天時間太難。新加坡曾經開展過鼓勵家長帶孩子出門活動的宣傳運動，但跟蹤研究顯示：這些宣傳沒什麼用……何況，戶外環境並總不是個舒適的所在：有時酷熱暴晒，有時寒冷刺骨，有時霧霾籠罩。

　　除了增加室外活動，增加室內照明也很重要。2015年，首都醫科大學附屬北京同仁醫院的一項研究發現，家中使用熒光燈的孩子比使用白熾燈的更易近視。這可能是因為白熾燈的光譜更寬（更接近日光），亮度也相對更高。

△白熾燈、熒光燈、LED與陽光的光譜比較（來源於網路）

　　而現實不容樂觀，根據廣州中小學衛生健康促進中心、中山大學中山眼科中心和中山大學公共衛生學院聯合完成的《2014幼兒園視覺健康、視覺環境及其相關因素現狀》顯示，以新國標為準，廣州學校教室照明的桌面照度達標率僅為34.2%，教室的黑板照度達標率僅為8.8%，令人大跌眼鏡。

　　動物實驗中，發出強光的室內照明也有保護視力的作用。市面上用於治療「季節性情緒波動」的照明燈箱，完全可以輸出10000勒克斯以上的光照強度。不過，這種室內高強度照明方案，在人類中還未進行測試。

　　在加拿大女王大學的眼科研究者Nathan Congdon看來，既然把孩子帶向陽光有困難，不如就把陽光帶給孩子。他和中山大學的研究者合作，在廣州展開了玻璃教室的試點研究。

△在廣州試點的玻璃教室（來源：《PLOS ONE》）

　　初步測量顯示，這種「明亮教室」（Bright Classroom）內的光強是1330–4060勒克斯：一方面相比傳統教室的245–738勒克斯高出不少，另一方面在夏季或晴天也不會過於明亮而影響學生閱讀（戶外的光強為8960–36000勒克斯）。

　　這種教室能否改善學生視力？我們只能拭目以待。與此同時，不要那麼「宅」，讓孩子「常離家看看」吧。

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