近視到底是什麼引起的？

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我們的眼睛是一個精確調控的凸透鏡光學系統。

我們能夠清楚地看到東西，是因為這個東西發射或反射的光線進入這個光學系統後，聚焦在了視網膜上而成像。

如果沒有聚焦在視網膜上，那麼成像就是模糊的。

近視有的是某種疾病引起的，但我們一般說的近視指的是生理性近視，是因為眼球軸長變長，聚焦在了視網膜前方而造成的。

它在兒童時期開始出現，逐漸變化，到成年時，隨著眼睛發育的結束就基本定型了。

既然生理性近視是伴隨著眼睛的發育出現的，那麼在這個演變過程中，遺傳（先天）因素和環境（後天）因素的影響各有多大呢？

近視開始大量出現的兒童時期，恰好也是兒童開始接受學校教育、閱讀量逐漸增加的時期。

所以人們歷來的直覺是，近視是因為小孩看書太多引起的，現在則還要歸罪於看電子螢幕太多。

但是為什麼同樣是學齡兒童，有的近視有的不近視呢？家長、老師往往把近視歸咎於小孩平時不注意「用眼衛生」(眼睛距離書本太近、躺著看書、在光線黯淡的地方或行駛車輛上看書等等）。

但是雖然不注意「用眼衛生」會導致眼睛疲勞，這只是經過休息後就能恢復的暫時現象，並沒有證據能夠證明眼睛疲勞會導致近視。

另一個可能的因素是閱讀時間長短的差異。

家長、老師往往有一種直覺，那些愛讀書的小孩，也更容易得近視。

有些研究證明這種直覺似乎是成立的。

例如有一項研究對比了廈門城市和農村兒童的近視率，城市的近視率是19.3%，而農村的近視率只有6.6%。

城市兒童近視率比農村高的原因，有可能是因為城市兒童花在學習（閱讀和寫字）上的時間比農村的長：城市兒童校外學習時間每天平均2.2小時，農村兒童是1.6小時，在排除了父母近視的因素之後，學習時間導致近視的風險比率大約是2.2。

芬蘭的一項研究也發現，閱讀時間更長的小孩近視加深得快。

但是也有些研究發現，近視的發生和加深與兒童閱讀時間的長短無關。

所以目前對這個問題還難說有了定論。

這些研究屬於回溯性流行病學調查，讓調查對象自我報告學習時間，不一定準確。

但是「大數據」表明，近視的發生與環境因素有關。

一個很明顯的現象是，近視在某些國家的發生率高得離譜，中國、日本、新加坡這些亞洲國家有全世界最高的近視率，是某些國家的兩三倍甚至更高。

同一個國家的不同生活環境，近視率也會出現差異，城市的近視率通常比農村的高得多。

受教育的程度與近視發生率也存在相關性，文化程度越高，近視率也越高。

但是，這種對比沒法排除遺傳因素的影響，那些近視率高的地區、人群，也許與近視有關的基因頻率也更高。

然而，在同一個地區，近視發生率有逐代增加的趨勢，現在近視率明顯比以前高。

在美國，1971～1972年間12～54歲的人的近視率是25%，而在1999～2004年間，這個人群的近視率卻增加到了41.6%。

這種增長趨勢在東亞地區兒童中更為明顯。

1983年，我國台灣7、12、15和18歲人群的近視率分別是5.8%、36.7%、64.2%和74%，而到了2000年，這些人群的近視率分別增加到21%、61%、81%和84%。

很顯然，在這麼短的時間內同一地區的人群中基因頻率不太可能出現明顯的變化，要解釋這種增長趨勢，就不能不考慮環境因素的影響。

那麼是什麼環境因素呢？上面已經談到，雖然一般人會把它歸咎於兒童花在學習或看電子螢幕的時間增加了，但是流行病學的調查並不能對此給出結論。

近年來的研究發現，戶外活動的時間長短可能是與近視有關的一個環境因素。

美國俄亥俄州立大學研究人員對比小學三年級視力正常學生和近視學生的情況，發現視力正常學生參與體育和戶外活動的時間每周平均大約12小時，而近視學生每周平均大約8小時。

有人可能會說，那是因為近視學生花了更多時間來學習了，但是分析表明這兩個學生人群用於學習的時間並沒有明顯差異，他們的差異是戶外活動時間導致的。

澳大利亞、新加坡、英國等其他國家的研究也證實了這一點，那些平時參與戶外活動時間更長的學生，總體來說近視率更低，8～9歲時比較少參加戶外活動的小孩，與比較多參加戶外活動的小孩相比，到11～15歲時近視的風險增加了40%。

但是如果參與的是室內體育活動，就看不到這種預防效果。

為什麼戶外活動能夠減少近視呢？動物實驗表明這可能跟光照有關係。

在小雞出生幾天後，如果把它的眼瞼縫上，或者給它戴上半透明眼罩，會影響小雞眼睛的發育，迫使它們變得近視。

但是如果讓這些小雞生活在強烈的光線下，就會抑制近視的發生，近視率下降了至少57%，甚至全都不近視了。

用其他動物做類似的實驗，結果也類似。

在一個實驗中，有8隻恆河猴的眼睛做了遮蔽處理，本來應該都會近視，但是讓它們生活在強烈光線下，卻只有2隻近視。

為什麼光線的刺激能夠預防近視呢？原因可能是強烈光照刺激了視網膜中多巴胺的分泌或影響了多巴胺的代謝，而多巴胺能夠影響眼睛的發育。

但是環境因素能夠影響近視的形成，並不能因此就認為近視與遺傳因素無關，因為環境因素有可能是在遺傳因素的基礎上產生作用的，例如父母雙方都近視的學生，他們能否近視受戶外活動時間的影響要比父母不近視的學生更加明顯。

的確，調查表明，近視的產生受遺傳的影響比一般人想像的要大得多。

如果父母兩人都是近視，子女也會是近視的可能性高達33%～60%；如果父母只有一方是近視，子女近視的可能性降低到23%～40%；如果父母兩人都不近視，則子女近視的可能性只有6%～15%。

這會不會是因為子女的生活習慣與父母相似導致的呢？比如說，父母喜歡讀書，子女也跟著喜歡讀書？但是進一步的分析排除了這種可能性。

也就是說，至少有相當一部分子女的近視是從父母那裡遺傳的。

很顯然，近視的發生深受遺傳因素的影響。

這個影響究竟有多大呢？這可以通過研究孿生子的近視情況獲得定量的結果。

孿生子有同卵孿生子和異卵孿生子兩種。

同卵孿生子是從同一個受精卵發育來的，他們的基因組完全相同，而異卵孿生子是從兩個受精卵發育來的，他們之間的遺傳相似性和一般的同胞相似，平均只有同卵孿生子的一半。

通過對這兩種孿生子進行比較，就可以定量地估計出某種性狀的遺傳率。

遺傳率的大小在0和1之間。

如果人的視力差異完全是由遺傳差異引起的，遺傳率為1，如果與遺傳差異毫無關係，遺傳率為0。

2001年，英國研究者對226對同卵孿生成年人和280對異卵孿生成年人的研究表明，近視的遺傳率高達0.89，也就是說，近視主要受基因控制，與後天因素的關係不大。

差不多同時，丹麥研究者對53對同卵和61對異卵孿生成年人的研究也得出了相同的結論。

用基因組技術可以尋找可能與近視有關的基因。

到現在已發現了二十多個以近視（MYP）命名的基因位點。

與近視相關的基因位點就更多了，可能有幾百個。

與眼睛發育有關的基因都有可能會影響到近視的形成。

例如有一個叫ZENK的轉錄因子被發現與眼睛發育有關。

如果給小動物戴凸透鏡眼鏡，眼睛發育的結果是眼軸會變短，這時發現視網膜無長突細胞中的ZENK含量增加了；反之，如果給小動物戴凹透鏡眼鏡，眼軸會變長，而視網膜無長突細胞中的ZENK含量也減少了。

這說明ZENK與抑制眼軸的生長有關係。

將老鼠中的ZENK基因敲除掉，老鼠的眼軸變長，出現了近視。

由此可以推斷，如果一個人的ZENK基因發生了突變，這個基因不表達或表達比較差，那麼他就容易近視。

總之，一個人會不會近視，主要受遺傳因素的影響。

如果你沒有近視基因，那麼不管你在多麼惡劣的條件下頻繁用眼，也不容易得近視（雖然你的眼睛可能會有其他損傷）。

而如果你有近視基因，那麼就會逐漸變近視，環境因素相對來說是較不重要的。

不過，基因的表達離不開環境因素的作用，某些環境因素（例如閱讀、缺乏戶外活動）可能是近視的誘因。

不同地區、不同族群有不同的近視率，這可能受環境因素的影響。

但是在同一個人群中的近視差異，則可能主要是遺傳因素導致的。

本文選自《科學世界》2016年第12期，

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