生活科普:為保護視力嚴控電子產品有科學依據嗎?
發布時間:2021-12-31
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為(wei) 了保護孩子的視力,學校家長都對電子產(chan) 品嚴(yan) 防死守。電子屏幕和近視的關(guan) 係有多大?什麽(me) 才是近視的強關(guan) 聯因素?研究結果出人意料。

撰文/丁林 新媒體(ti) 編輯/段大衛(實習(xi) )

如果一個(ge) 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(hui) 高度近視——
若幹年後,千萬(wan) 不要為(wei) 半仙兒(er) 精準的預測結果感到驚訝。近視雖然沒有傳(chuan) 染性,但它正成為(wei) 全球範圍內(nei) 的一場“瘟疫”。據統計,截至2020年,我國近視人口已超過7億(yi) ,其中學生近視人數居世界首位,初高中生和大學生的近視率均已超過70%,小學生近視率接近於(yu) 40%。在近視稀缺的年代,人們(men) 認為(wei) 它的最大罪魁禍首是遺傳(chuan) 。迄今為(wei) 止,科學家的確已經發現有100多個(ge) 基因組位點與(yu) 近視有關(guan) 聯。這些基因對近視的發生,各自都隻有微小的貢獻。半個(ge) 世紀前的近視率和如今相比,實在相差太遠。60多年前,隻有10%~20%的中國人口近視,那時的“四眼”還是個(ge) 損人的詞。但隨著近視成為(wei) 現代人的標配,“四眼”這個(ge) 詞一旦出口,難免會(hui) 誤傷(shang) 親(qin) 友甚至自己,於(yu) 是這個(ge) 詞漸漸淡出人們(men) 的視野。
如今,雖然中國的總體(ti) 近視率隻有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(le) 觀。根據2008年發表於(yu) 《美國醫學會(hui) 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(wei) 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(jin) 僅(jin) 一代人的時間內(nei) ,近視有著如此迅速的發展——基因突變沒這麽(me) 快。人們(men) 開始意識到,或許環境因素扮演著比遺傳(chuan) 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(yu) 是,2007年崛起的智能手機被認為(wei) 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(cong) 2014年的21.6%增加到了2018年的34.7%,與(yu) 此同時,學會(hui) 使用智能設備的年齡也越來越小,甚至一些2歲兒(er) 童每天會(hui) 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(hui) 導致嚴(yan) 重眼病的風險因子。近視者有發展出更嚴(yan) 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(nei) 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(men) 的眼睛?圖片(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(xi) 近平曾作出重要指示,要共同嗬護好孩子的眼睛。隨後,教育部等八部門印發了《綜合防控兒(er) 童青少年近視實施方案》,嚴(yan) 控青少年使用電子產(chan) 品和網絡遊戲,要求學校布置作業(ye) 不依賴電子產(chan) 品,原則上采用紙質作業(ye) ;教學不依賴電子產(chan) 品,使用電子產(chan) 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(ti) 實施意見。孩子近視,和智能設備有多大關(guan) 係?咱們(men) 來認真地探討一下。 傷(shang) 害眼睛的是屏幕本身嗎?
屏幕並不會(hui) 發射有害射線,有害的是使用屏幕的習(xi) 慣,但近距離視物並非近視主因。但這些症狀不是孩子的專(zhuan) 利,成年人手機看久了也一樣眼疲勞。此外,這些症狀也不是永久性的(雖然可能反複出現)。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(ti) 和長時間近距離閱讀引起的,和屏幕本身無關(guan) 。目前也沒有明確證據顯示,屏幕和近視有直接的聯係。屏幕傷(shang) 眼嗎?確實傷(shang) 眼——“計算機視覺綜合征”(Computer vision syndrome)就是這麽(me) 來的,看屏幕過久後,會(hui) 出現眼幹、眼疲勞、頭痛以及視野模糊等症狀。
有些家長認為(wei) ,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(hui) 的臨(lin) 床研究發言人K. David Epley曾說:“我寧願教給孩子更好的用眼習(xi) 慣,而不是買(mai) 閱讀眼鏡之類裝備——那隻會(hui) 讓他們(men) 更肆無忌憚地折騰眼睛。”這就像運動過度傷(shang) 到腿時,你會(hui) 選擇休息,而不是盲目購買(mai) 護腿裝備繼續跑。實際上,在注視屏幕時,我們(men) 的眨眼頻率會(hui) 降低,戴不戴眼鏡沒有影響。美國眼科學會(hui) 推薦,近距離用眼每隔20分鍾就要休息20秒,可以緩解眼疲勞。屏幕固然不會(hui) 發射什麽(me) 傷(shang) 眼射線,但使用屏幕的習(xi) 慣可能與(yu) 近視有關(guan) 。盡管手機本身不會(hui) 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隻有20厘米,而不是傳(chuan) 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(nei) 斯·開普勒發牢騷般將自己的近視歸罪於(yu) 常年的伏案工作。從(cong) 那以後,“讀書(shu) 近視”這一說法開始盛行。科學家們(men) 不斷尋找近距離用眼和近視的關(guan) 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、高學曆、高智商人群中。廣州中山大學的研究發現,在陝西和甘肅這兩(liang) 個(ge) 相鄰的省份中,在較富裕、更重視教育的陝西省,兒(er) 童的近視率是甘肅省的兩(liang) 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(wei) ,這是他們(men) 更早入學幾個(ge) 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(yu) 近視的這層關(guan) 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?複旦大學眼耳鼻喉科醫院於(yu) 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(yu) 《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。圖片▲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(yu) 近視關(guan) 聯的具體(ti) 機製。
近視的強關(guan) 聯因素到底是什麽(me) ?
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(cong) 單純的讀書(shu) 放大到孩子全天的活動。作者表示,有關(guan) 戶外活動的調查是他們(men) 最後補充的。幸好他們(men) 這麽(me) 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(yu) 近視有強關(guan) 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(ge) 長久以來的偏見:近視的孩子常常是“書(shu) 呆子”。實際上,在室內(nei) 蝸居太久的孩子,不管是不是書(shu) 呆子,都處在近視風險之中。
戶外的什麽(me) 因素保護了孩子的視力呢?澳大利亞(ya) 的研究團隊進行了更細致的區分。例如,是不是室外的體(ti) 育運動是否保護了視力?但研究者在室內(nei) 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(hui) 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(shu) ,都與(yu) 視力保護有關(guan) 聯。實際上,一部分在戶外花更多時間的孩子,室內(nei) 讀書(shu) 、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(er) 童群體(ti) ,如果在兒(er) 童每周平均戶外時間13小時的悉尼,對應的近視率為(wei) 3.3%;而在每周戶外活動僅(jin) 3小時的新加坡,兒(er) 童的近視率達29.1%。該研究中,悉尼的華裔孩子讀書(shu) 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(wei) 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(yu) 不同的光線強度下培育。
2009年,德國科學家發現,接近戶外環境的高光照環境,相比於(yu) 室內(nei) 光照,可將小雞的近視發展速度延緩60%。2012年,另一項恒河猴實驗也得出了類似結論。 明亮的光線為(wei) 什麽(me) 能阻止眼軸變長?較流行的假說認為(wei) ,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(er) 出生時,眼球幾乎與(yu) 成人一般大小。但嬰兒(er) 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(hui) 增長幾毫米,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(ti) 機製,目前最好的猜測是:這和多巴胺有關(guan) 。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(wei) 止,多數的近視研究調查的都是4~12歲的兒(er) 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(hui) 停止生長,但是許多近視孩子眼軸延長並不停止。與(yu) 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。圖片▲正常眼睛、近視眼和遠視眼的聚光比較(圖片來源於(yu) 網絡)那麽(me) ,戶外活動與(yu) 防止眼軸拉長有什麽(me) 聯係?目前具體(ti) 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(ti) 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(wei) ,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(hui) 在每個(ge) “晝夜循環”的白晝部分大量釋放,這些神經遞質會(hui) 讓眼球從(cong) 夜間以視杆細胞為(wei) 主的“夜視模式”,切換到白天以視錐細胞為(wei) 主的視覺模式。研究者懷疑,如果一天中長時間處於(yu) 室內(nei) 較暗的環境中,孩子眼球的上述晝夜節律就會(hui) 被打亂(luan) ,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(guan) 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呱隆(Spiperone),隨後的實驗中,模擬強光也沒能挽救它們(men) 的視力衰退。
把室內(nei) 燈光調亮可以預防近視嗎?
別讓眼睛欺騙了你。陰天戶外光強約為(wei) 10000勒克斯;而就算是光照良好的室內(nei) 環境一般也不到500勒克斯。實際上,一般的室內(nei) 照明強度,甚至不如陰天的室外環境。我們(men) 在采光良好的屋內(nei) ,白天一般不會(hui) 開燈——因為(wei) 實在多此一舉(ju) 。你可能會(hui) 感到奇怪:室內(nei) 的照明哪裏就暗了?別讓你的近視眼欺騙了你。我們(men) 的眼睛對弱光適應性太強。
在接受《自然》新聞的采訪時,澳大利亞(ya) 國立大學的近視研究者Ian Morgan估計,兒(er) 童每天需要在光照強度10000勒克斯以上的環境中待上3個(ge) 小時,才能對視力有所保護。10000勒克斯大約相當於(yu) 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(nei) 環境,照度一般也不到500勒克斯。在Morgan土生土長的澳大利亞(ya) ,一些孩子們(men) 每天3小時的戶外活動是種常態。那裏的17歲青年,隻有30%是近視。而在世界上其他地方(如歐洲、美國、東(dong) 亞(ya) )的孩子,每天的戶外時間隻有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(ge) 學校,給其中一些6~7歲的孩子每天放學前增加一節40分鍾的戶外體(ti) 育課。三年後,參加體(ti) 育課的900餘(yu) 名孩子近視率為(wei) 30%,相比之下,對照組學校的孩子近視率為(wei) 40%。中國台灣開展的另一項實驗中,學校教師會(hui) 讓學生在每天總計80分鍾的下課時間到戶外活動,而不是待在教室裏。1年後,該學校的近視率為(wei) 8%,臨(lin) 近學校的近視率則為(wei) 18%。20%的近視者最終會(hui) 發展為(wei) 高度近視,因此及時幹預很重要。對於(yu) 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。
到底應該限製孩子的“屏幕時間”嗎?
屏幕時間與(yu) 近視的關(guan) 係不明,剝奪孩子的潛在高效學習(xi) 機會(hui) 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(er) 科學會(hui) 的醫生建議,2~5歲兒(er) 童每天的屏幕時間應該限製在1小時以內(nei) 。這些孩子可以多前往有教育意義(yi) 的場館參觀,或者多花時間與(yu) 家長或同齡人互動;該學會(hui) 還建議,每看屏幕半個(ge) 小時讓眼睛休息2分鍾,同時,睡前1小時避免使用屏幕;兒(er) 童應該每天接受45分鍾的戶外活動——步行上學放學、戶外體(ti) 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(er) 童設置每天“屏幕時間”的限製,如美國兒(er) 科學會(hui) 2016年,美國心髒協會(hui) 2017年各自發布的指南。
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(men) 在屏幕上看過的山,可能比現實中更多。如果人們(men) 不用手機了,恐怕連上述這些護眼建議都無從(cong) 獲取。但反麵的聲音也存在——2019年初,英國皇家兒(er) 科學與(yu) 兒(er) 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(men) 不要給各年齡段的孩子設定“屏幕時間”的限製(有個(ge) 例外:睡前一小時不看屏幕),因為(wei) 目前沒有科學證據顯示“屏幕時間”本身會(hui) 對孩子造成傷(shang) 害。該報告指出,此前的指南過分關(guan) 注屏幕的負麵影響,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(xi) 機會(hui) 並不明智。另一方麵,想要完全限製孩子的屏幕時間,操作上想必很有難度……不過,即便“屏幕時間”與(yu) 近視的關(guan) 聯不明確,其危害也不容小覷——不正確的姿勢會(hui) 造成頸背問題,久坐還與(yu) 代謝問題、精神疾病有關(guan) 聯……屏幕如果占據了孩子本該用於(yu) 睡眠、社交和運動的時間,就會(hui) 造成各種負麵影響:肥胖、精神問題、心髒病,以及成績下降。所以,具體(ti) 到“屏幕時間”是否引發近視的問題,相關(guan) 的研究還有待開展。其中眼屏距離、身體(ti) 姿勢和數字內(nei) 容的種類分別有何影響,也需要未來闡明。
如何給孩子多爭(zheng) 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(men) 每天完成作業(ye) 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。
2018年,一項谘詢847位眼科專(zhuan) 家的大型國際研究發現,有60.2%的專(zhuan) 家會(hui) 建議減少屏幕時間,而高達86%的專(zhuan) 家會(hui) 向患者建議增加戶外活動。因此,家長們(men) 單純剝奪孩子的手機,卻不給他們(men) 出門的機會(hui) ,或許也是一種“短視”。實際上,很少接觸屏幕的兒(er) 童成天窩在家裏中,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(ye) ,越來越好玩的手遊……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(wei) 期兩(liang) 年的調查,指出5~12歲英國兒(er) 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。是什麽(me) 奪走了孩子的戶外活動時間?他們(men) 在學校花掉了一天中的大部分時間,回家後,努力做完作業(ye) ,剩下的時間才輪到各種數字化娛樂(le) 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(dong) 亞(ya) 孩子的作業(ye) 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(ye) 上的時間平均為(wei) 14小時,相比之下英國、美國的學生分別隻有5個(ge) 、6個(ge) 小時。圖片▲作業(ye) 圍城(來源:qz.com)從(cong) 這個(ge) 角度來看,屏幕時間或許不該為(wei) 孩子近視負全責——學習(xi) 時間才是大頭。從(cong) 數據來看,亞(ya) 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(ge) 擔子似乎隻能落在學校的頭上,因為(wei) 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(chuan) 運動,但跟蹤研究顯示:這些宣傳(chuan) 沒什麽(me) 用……何況,戶外環境並總不是個(ge) 舒適的所在:有時酷熱暴曬,有時寒冷刺骨,有時霧霾籠罩。除了增加室外活動,增加室內(nei) 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(wei) 白熾燈的光譜更寬(更接近日光),亮度也相對更高。圖片▲白熾燈、熒光燈、LED與(yu) 陽光的光譜比較(來源於(yu) 網絡)而現實不容樂(le) 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(er) 園視覺健康、視覺環境及其相關(guan) 因素現狀》顯示,以新國標為(wei) 準,廣州學校教室照明的桌麵照度達標率僅(jin) 為(wei) 34.2%,教室的黑板照度達標率僅(jin) 為(wei) 8.8%,令人大跌眼鏡。動物實驗中,發出強光的室內(nei) 照明也有保護視力的作用。市麵上用於(yu) 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(nei) 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。初步測量顯示,這種“明亮教室”(Bright Classroom)內(nei) 的光強是1330–4060勒克斯:一方麵相比傳(chuan) 統教室的245–738勒克斯高出不少,另一方麵在夏季或晴天也不會(hui) 過於(yu) 明亮而影響學生閱讀(戶外的光強為(wei) 8960–36000勒克斯)。這種教室能否改善學生視力?我們(men) 隻能拭目以待。與(yu) 此同時,不要那麽(me) “宅”,讓孩子“常離家看看”吧。
出品:科普中央廚房

監製:北京科技報 | 北科傳(chuan) 媒



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