科学汇 | 视力保健很重要，但你真的了解眼睛吗，为啥学生更容易近视
日前，国家卫生健康委发布了《儿童青少年防控近视系列手册》，针对不同学龄阶段学生，手册对防控近视提出了非常详细的建议。
为啥大家都这么重视视力？因为视力是指视网膜分辨影像的能力，人类的视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉这五官感受中，视觉对信息的获取超过其他四个总和。
那么，人是怎样用眼睛和大脑产生视觉的？近视的发生发展过程是怎样的？我们应该从哪些方面着手保护视力？
本期我们邀请了杭州明视康眼科副院长张君、杭州市杭州中学科学青年骨干教师宋净霖，为同学们解读视觉的相关科学奥秘。
从光线到图像
眼睛+大脑=视觉
利用放大镜在太阳下点燃小纸片这个小实验，其原理是放大镜对光的会聚作用——太阳光通过放大镜后会聚到一个小点，所有光线的热量会全部汇集在一起，当温度达到着火点，纸片就燃烧起来了。
其实，每个人身上都藏着一双“放大镜”——眼睛。事实上，我们眼睛与照相机的原理很相似，现在请同学们化作一束光，以相机作类比，经历一场眼球之旅吧。
首先，我们进入的第一关是角膜，俗称'黑眼珠'，相当于相机镜头。它占眼球表面积的1/6，直径约为11.5毫米，中央厚0.6毫米，旁边厚1毫米，它的屈光力有42D左右，光线在这里就已经开始会聚。
接下来，路过的是虹膜围绕的瞳孔，相当于相机光圈，如果光照太强了太刺眼，瞳孔就会缩小，反之放大。
第三关是重要关卡“晶状体”，相当于相机的全自动变焦镜头，在瞳孔虹膜后面。视力正常人既能看近又能看远，全依赖于晶状体的调节。看远时，睫状肌放松，悬韧带绷紧，晶状体变扁平，折光力减少；看近时，睫状肌收缩，悬韧带放松，晶状体依靠其本身弹性变凸，折光力增加。
但是，如果长时间盯着近处的物体，晶状体会一直处于饱满状态，对光线的会聚能力始终较强，长此以往，当我们看远处物体时，晶状体难以恢复到扁平状态，因此，光线通过晶状体后就只能会聚在视网膜之前，就是近视眼。而如果晶状体难以从扁平状态调节到饱满状态，那么看近处物体时，光线会聚在视网膜之后，就是远视眼。
像上面这样，光线通过一系列的会聚作用不断向一处聚拢，最终打在视网膜进行感光作用，这与相机的胶卷很像。在视网膜上感光最敏锐的那部分，称为黄斑。虽然视网膜很薄，结构却很复杂，分为10层，感光的细胞主要是视锥细胞和视杆细胞，视锥细胞主要负责明视觉和色觉，视杆细胞主要负责暗视觉。
这时候，视觉图像还没有产生，这趟旅程还没有达到终点，需要我们的大脑C位登场了。
接收到了光信号后，视网膜会做一件很重要的事——将光信号转换成微电流信号。这个信号中包含了物体的形状、大小、颜色等，并通过视神经一路传递到视觉中枢，也就是位于后脑勺的视觉皮层，之后大脑就会开始研究信号当中包含的颜色、形状、深度以及看到的物体到底是什么等等信息了。
因此，我们平常所说的“用眼睛”看到物体，其实是大脑中的视觉中枢产生的视觉。如果没有大脑作为视觉信息处理器不断工作，通过眼睛接收到的视觉信息将是一团乱麻。
从正视到近视
痉挛+不放松=失衡
明白了眼睛和大脑感知图像的原理后，我们再来聊聊近视问题。
人类眼睛的发育，其实是从远视开始的。新生儿的眼球小，眼轴也短，都是“远视”状态。随着生长发育，眼睛的生理结构渐渐成熟，视力也逐渐趋于正常，要经历远视、正视、停的过程，如果刹不住车，就会继续过度发育形成近视。
所以，当身高长最快的时候，也是近视预防的“关键期”。而在中学时期，同学们开始大量的近距离阅读，户外活动减少，成为近视发生发展的“重灾区”。近视的严重程度也是循序渐进的，大概分以下三步走：
最初，眼睛还没有出现轴性过长，但如果近距离用眼时间长、负荷重，导致睫状肌持续收缩痉挛，晶状体不能放松，调节失衡。就像 “弹簧”，用眼过度使睫状肌这个“弹簧”绷太紧，“弹簧”弹性会变差，看远时也无法放松，就是俗称的假性近视。
接着，眼睛轴性增长，即使在睫状肌完全放松情况下，光线仍然只能聚焦在视网膜前，眼睛就从假性近视变成了真性近视。
更进一步，轴性增长加剧，就从近视变成了高度近视。由于眼轴增长过长，会导致视网膜和脉络膜变薄，出现眼底并发症。
具体防控行动上，最重要的一点是做到早发现早干预。如果出现了眯眼、频繁眨眼、揉眼等症状，及时到正规医疗机构检查视力和验光，从三岁起，在成年前，建议3~6个月检查一次。
一旦确诊近视，就要选择配戴合适的眼镜，因为近视眼是不可逆的，就像个子长高不会变矮，眼轴变长了也不会再缩短。
此外，有一部分同学是“假性近视”，不需要配戴眼镜。真或假怎么区分呢？最有效的方法是进行睫状肌麻痹后的验光，也就是“散瞳验光”。
科学研究表明，最好每天到户外阳光下活动2小时，可以有效预防近视的发生发展。与户外活动相比，室内活动并不能明显起到预防儿童近视的效果。
眼睛红、有红血丝这样的情况，其实是人体的一种机体保护反应，原因有多种，譬如疲劳、干燥、外伤等，是眼睛在提醒要休息甚至治疗了。
如果单纯通过眼药水，或许可以短时间缓解症状，但本质上是在加重伤害。特别是一些网红眼药水，主要成分复杂，随意使用，反而会造成眼干、不舒服等症状。
眼药水也是药物，一支眼药水不可能解决百种眼部问题。最好找专业眼科医生就诊后，针对性地选择眼药水。大部分人以为，眼药水不适合用，是因为防腐剂的问题，实际上，防腐剂仅仅只是占据了非常小的比例，不如其他成分的伤害来得大。
此外，眼科检查有很多种，包括对颜色判断的色觉、光亮度判断的光觉、距离判断的深度觉、形态判断的形觉等。阅读、识字、分辨外貌等都属于形态学的分辨，这类检查是眼科最基础的检查方法。进入眼科的第一项检查，往往就是视力表。
视力表的检查原理，是根据眼睛对细微物体形态分辨程度的高低设定出来的。检查结果直接对应着眼睛对物体形态的分辨视角，也就是眼睛里面神经用来分辨形态功能的能力。
但视力和度数之间只有相关趋势，不存在绝对的对应关系。同样100度近视的情况下，有的人可以看到1.0，有的人只能看到0.5。不同年龄，正常视力并非都是1.0。年龄小于6岁，看不到1.0不用过于着急，也可能是正常的。
那么视力表是选择C字母还是E字母？两种检测方法，对于眼睛有一定度数的人而言，检测结果会出现1行甚至3行的差距。主要原因，C是圆，各方向视角相同，而E的对角线视角明显更长，大约是C的1.414倍。第二个原因，C有8个方向，E只有4个，瞎蒙的时候E也有优势。
图片中，在现实中是近视眼还是远视眼？那么另一种眼疾病的光路图该如何画？
答案：远视眼。
近视眼：