近视的预防

60年前，中国大概10~20%的人口近视 ，而今天超过90%的青少年近视。韩国首尔有96.5%的19岁青年近视。全世界的近视患病率都在快速升高，亚洲尤其明显（图1）。美国和欧洲的近视患病率目前已经比50年前翻了一倍。预计到2020年全球会有1/3的人口近视，到2050年全球会有1/2的人口近视。

多年来，学术界一致认为近视在很大程度上是由基因决定的。20世纪60年代就有研究表明DNA对近视易感性有很强的影响，现在科学家已发现人类基因组的100多个区域与近视相关。但很显然，基因不可能是造成近视的主要原因。1969年对阿拉斯加北部的因纽特人研究发现，他们的生活方式正在发生变化。在与世隔绝的社区长大的成年人中，131人中只有2人近视，但他们的子女和孙辈中有一半以上近视。基因变化的发生是非常慢的，无法解释这种快速变化，更无法解释世界各地的近视患病率率飙升，所以环境因素的影响才是导致近视代际差异的主要原因。

那具体是什么环境因素导致的近视呢？显然读书/阅读太多似乎是最可能的原因之一。最早在400多年前，当时德国天文学家兼光学科学家约翰内斯开普勒(Johannes Kepler)就认为自己近视是因为做研究、阅读过多造成的。

随着信息化时代的到来，近年来全球的儿童都花更多的时间阅读、学习，或沉迷于电脑和智能手机屏幕。这种情况在东亚国家更明显，人们对教育的高度重视正促使儿童花更多的时间学习和阅读。经济合作与发展组织（Organisation for Economic Co-operation and Development）2014年的一份报告显示，上海15岁的孩子平均每周花14个小时做作业，而英国和美国则分别为5小时和6小时。

研究发现阅读和近视有强相关性，比如在20世纪90年代，科学家就发现在以色列，就读于一所需要大量学习宗教文本的学校的十几岁男孩的近视患病率要比读书时间较少的学生高得多。从生物学的角度来看，持续近距离工作时，眼球试图把近距离的图像直接聚焦在视网膜上而免于使用调节，就会使得眼轴增长而发生近视。

在21世纪初，有学者发现在研究特定的近距离用眼行为，比如每周阅读几本书、花几个小时阅读或使用电脑等不一定是近视风险的主要诱因。

2007年，俄亥俄州立大学视光学院的Donald Mutti教授团队在一项研究中跟踪了美国加州500多名8岁和9岁视力正常的儿童。研究小组调查了孩子们是如何度过他们的一天的，包括询问了关于运动和户外活动的问题。五年后，有1/5的孩子近视了，而与近视风险密切相关的唯一环境因素是户外活动的时间。

一年后，澳大利亚悉尼大学的Rose教授团队也得出了相同的结论。在对悉尼中小学4000多名学生进行了为期三年的研究后，他们发现，户外活动时间较少的孩子患近视的风险更大。研究小组还进一步剔除了其他的混杂因素。比如，孩子们在户外进行了更多的体育活动，是否是体育运动对近视有保护作用？然而结论是无论孩子们户外体育运动，或户外野餐，还是仅仅是在户外读书，结果都一样，只要呆在户外就能有效预防近视。而且，户外活动多的孩子也同样有很多时间是在学习、阅读和看屏幕，就是说足量的户外活动可以抵消因为近距用眼（包括使用手机、IPAD、电脑等）带来的近视风险（图3）。

图3 足量的户外活动可以抵消近距用眼带来的近视

2008另外一项对澳大利亚悉尼和新加坡儿童的调查发现，在悉尼3%的华人近视，而在新加坡29%的华人近视。为什么同样是华人，他们的遗传背景、基因相同，为什么悉尼的华人近视患病率比新加坡的华人近视患病率低很多？ 原来在悉尼，儿童每周平均有13.75小时在户外，而在新加坡，每周只有3.05小时在户外。进一步的研究发现，每周19小时的户外暴露能抵消高强度的视近活动的不良影响； 即使父母双方都近视，每周10 小时户外暴露仍有保护作用，能预防近视发生。户外时间少、近距离工作时间长的孩子近视发生率是户外时间多，近距离工作时间短孩子的2.3倍。

大多数流行病学研究都是通过问卷调查来估计儿童户外活动时间的，但是加州大学伯克利分校Christine Wildsoet教授认为应该谨慎对待这些数据。在对可穿戴式光传感器进行的一项研究中，她发现人们的主观估计常常与实际的户外暴露不符。都柏林儿童大学医院(Children’s University Hospital)近视专家Ian Flitcroft质疑，光线是否是户外活动的关键保护因素。他说，户外观看距离越远，近视的发展也会受到影响，所以光不是唯一的因素。然而，动物实验支持了光具有近视保护作用的观点。研究者给小鸡戴上能改变图像分辨率和对比度的护目镜，在只改变光照强度的受控条件下饲养，就有可能诱发近视。2009年，德国图宾根大学眼科研究所的Regan Ashby、Arne Ohlendorf和Frank Schaeffel发现，与正常室内光照条件相比，与室外光照水平相当的高光照水平会使实验诱导小鸡近视的发生速度降低60%。其他的研究也在树鼩和恒河猴身上发现了光的类似近视保护作用。

那强光又是如何预防近视的呢？目前的主要假设是，光线刺激视网膜释放多巴胺，而多巴胺阻碍了眼轴增长。“光多巴胺”假说的证据还是来自与对小鸡的动物实验研究。2010年，Ashby和Schaeffel证明，在小鸡的眼睛里注射一种多巴胺抑制药物（spiperone）就可以消除这种强光的保护作用。

视网膜多巴胺通常是在白天增加分泌的，它告诉眼睛从基于视杆细胞的夜间视觉转换到基于视锥细胞的白天视觉。所以有学者推测，在昏暗的灯光下（室内灯光），这种多巴胺分泌节律会被打乱，从而影响眼轴的发育。

按流行病学的研究，澳大利亚国立大学(Australian National University)的Ian Morgan教授估计，儿童每天需要在至少1万勒克斯(lux)的光照下度过约3小时才能有效预防近视。1万勒克斯(lux)的光线照度大概是晴朗天气戴着太阳镜或站在树荫下的水平。(阴天的光照度可能会不足1万勒克斯(lux)，而光线充足的室内办公室或教室通常不超过500勒克斯。)澳大利亚的孩子们每天花在户外的时间基本都会超过3个小时，所以只有约30%的17岁的孩子近视。而许多地方，包括美国、欧洲和东亚，孩子们经常每天只在户外呆一两个小时。

2009年，Ian Morgan教授开始研究增加户外活动时间是否有助于保护中国儿童的视力。他和来自中山眼科中心的团队开展了一项为期三年的研究，在广州随机挑选了六所学校，为一组六、七岁的孩子在放学后增加了40分钟的户外课程;其他六所学校的学生没有改变课程表作为对照组。结果三年后近视累积发病率30.4%而没有增加户外活动的学生（对照组）的累积发病率39.5%。另外一项在台湾对571 名7-11岁学生的研究，要求课间休息都强迫到户外去（间歇到户外），（20分钟*4次 /天）。观察一年，结果近视的累积发病率8.4%；而没有执行这个策略的儿童近视的累积发病率17.65%。这提示间歇在户外的近视保护作用比连续在户外的效果好。

由于很多学校都没有增加户外活动时间的灵活性，如何把户外活动对近视的保护用于实践?接下来Ian Morgan教授尝试在玻璃教室里教孩子们，让更多的自然光进入教室。

新加坡国立眼科研究所的Saw的研究团队在一个为期9个月的项目中向家长宣传户外活动对于预防近视的重要性。她们提供计步器，为家庭组织户外周末活动，甚至还提供现金奖励，但到试验结束时，户外活动的时间与对照组相比并没有统计学上的差异，这说明家长没有严格执行足量户外活动时间的策略。所以学者认为最好是由学校强制规定额外的户外活动时间，才有可执行性。

户外活动除了有近视预防作用以外还有好处，比如户外活动增加身体活动，可以减少肥胖，改善情绪，而且是完全免费的。图4是新加坡的户外活动的宣传资料。

目前的研究发现户外活动对未发生近视的儿童有效，图5显示随户外活动时间的增加，近视发生风险降低。然而对已经近视的孩子则作用非常有限，图6中显示不同的研究都提示对已经近视的儿童增加户外活动时间并无近视控制效果。我们看到图6中的曲线几乎是一条平行的，也就是说，增加户外活动的时间并不能延缓近视进展。所以，户外活动有近视预防作用，而无近视控制作用。这看起来很奇怪，而且很难解释这个现象，但仍然提示我们一定要注意监测孩子的屈光发育情况，在近视发生前做充分的户外活动，最大程度地预防近视或推迟近视的发生。如果等到已经发生近视，则户外活动就无效了。

有的地方的确无法执行足量户外活动策略，比如日照时间太少，太阳光过强，或天气太过寒冷。动物研究表明，足够强的室内灯光可能有同样的作用，如用于治疗季节性情感障碍的灯箱可以提供多达1万勒克斯（lux）的照度，但强室内灯光照明对近视的影响还未进行临床实验。

目前的共识是：每天平均2小时的户外活动能有效预防近视，但不能控制近视进展。