近视眼研究的进展：近视眼研究的最终目的，除了帮助我们理解近视发生的生理机制，更主要是为了找到有效的防治方法。
视光学对於近视眼有明确的定义，就是在眼的调节完全放松的状态下，眼的光学系统只能将远处物体成象在视网膜的前面，而不是在视网膜上时，便称之为近视。或者说近视眼的远点位置不是在无穷远，而是在眼睛前面的有限距离上。虽然我们从光学角度对近视眼有非常明确的界定，可是对于近视眼的成因以及有效的预防方法至今仍是不十分清楚。
在近视眼的研究中，较早的一个争论是近视眼是由遗传因素还是环境因素造成的？在遗传因素的研究方面，早先的工作1-3发现孪生子的屈光状态之间有很高相关性，提示屈光与遗传的关系。另一类工作是比较双亲都是近视、仅一人是近视、或双亲都不是近视的三种条件下，子女为近视的发病率。其中一个比较典型的研究是Zadnik等4在1994年的报道。他们在美国加州橙县，查访了716名年令在6至14岁的学生及他们的家长，其中662名为正视眼。结果表明，双亲均为近视眼时，孩子的眼轴长度较父母中仅一人为近视或均无近视的孩子的眼轴长度要长，并在统计上有显著差异。这个结果说明，即使大部分孩子当时仍处在正视的阶段，双亲都是近视的孩子在眼轴长度方面已经存在演变为近视的潜在危险。2007年，俄亥俄州立大学一个研究组5报告了他们的一个纵向研究(longitudinalstudy)的数据(514名小学生)，对有近视的学生(21.6％)与仍为正视的学生的父母的近视状况的比较表明，两者存在显著的统计差异。这些研究提示了遗传在儿童近视的发生和发展中的作用。但是很显然近视的产生并不能完全由遗传因素所决定，我们可以利用统计遗传(statisticheritability)方法来研究遗传与环境两个因素在近视眼成因的相对重要性。如果近视完全为遗传因素所决定，这个指标(heritability)当为1.00。但是Sorsby等(1966)6在英国得到的结果为0.45，而Kimura(1965)7在日本的结果为0.81。这些数据虽然随地域和种族而变，但至少显示了环境因素在近视的成因上也有相当的作用。
对於由诸多环境因素引起近视的研究方面，首先是确定哪一个因素对近视的发生和进展有较大影响。现在比较公认的是视近工作(nearwork)，如长时间阅读书籍或在计算机前工作。这方面比较经典的一项研究是Young等81969年的报告。他们追踪了生活在阿拉斯加的三代爱斯基摩人，发现早先的一代中只有很少人有近视眼，但是到了最近一代，近视眼的比率已经达到65％。近视的增多，显然与年青一代开始受到的义务教育有关。与此同时和稍后，有一系列的报道及总结9-15都确认视近工作确实会造成近视的发生和进展。McBrienandAdams(1997)16追踪了166名使用显微镜的医务人员(年令范围为21-63岁)。在两年期间，起始时为正视眼之中有39％人员的屈光向近视眼变化，平均变化为-0.58D；起始时便为近视眼之中有48％人员的屈光有近视进展，平均进展为-0.77D。对这些受试者的眼结构参数测量表明，成年人近视的进展与玻璃体腔变长有关。JiangandWoessner(1996)17通过对一位迟发性近视受试者(从19岁时为正视眼开始)连续三年的观察，发现该名受试者的屈光的变化(右眼-2.63D，左眼-3.00D)完全可以用她眼睛的玻璃体腔长度变化来定量推定。这些工作，进一步确定在成年人，当眼球的生长和发育完成之后，受到视近工作的环境因素影响，仍然可以导致近视的发生和进展。从眼球的结构角度，视近工作会引起眼轴变长。所以在调节放松状态下，远处物体便被成象在视网膜之前。
除了视近工作被看成产生近视的危险因素外，有些研究者还从其他角度去探讨这个问题。例如，Hirsch(1964)18回顾了92名近视、100名为正视、和69名远视的小学生(13-14岁)在他们5-6岁时的屈光状况并加以比较，发现如果在5-6岁时有+1.50D以上远视的儿童，在13-14岁时通常仍为远视。5-6岁时屈光在+0.50D与+1.24D之间的儿童，到13-14岁时多数处在正视范围(-0.49D-+0.99D)。5-6岁时屈光在0-+0.49D的儿童则在13-14岁时容易成为近视眼。5-6岁已经是近视的儿童在13-14岁时多有加深。Gwiazda等(1993)19报告了对72名儿童从年令6个月开始连续9年以上的屈光数据。他们将这些儿童以初始的屈光状态分为近视和远视两组，数据表明在最初的数月至1岁多时，两组的屈光都向正视方向变化。对於近视组，他们的屈光可以维持在正视范围直到7-8岁，然后有约42％的儿童又逐渐成了近视。而在原来为远视的儿童中，在8岁以后仅有10％发生近视。GossandJackson(1995)20报道了他们对一组初始屈光为正视的儿童的为期3年的纵向研究结果。他们比较了29名变成近视的儿童(9.1-14.3岁)与58名仍保持为正视的儿童(8.5-13.8岁)的眼结构参数，发现变为近视的儿童的初始眼轴长度与角膜曲率半径之比(AL/CR)明显高于仍为正视的儿童的这个比值。对数据的仔细分析发现，引起这个差别是由於变为近视的儿童的初始角膜屈光度(角膜曲率半径与角膜屈光度成反比关系)较另一组高。显然这个观察结果与前述的一些报道也是一致的。
在研究由于视近工作导致近视的发生和进展的工作中，近几十年的工作可归结为解答两个方面的问题。第一个问题是为什么在经历同等的视近工作的人群中，有些人会变成近视，而另些人却能保持原有的屈光状态？第二个问题是什么机制引起视轴变长？这里值得注意的是许多工作都是横向研究(cross-sectionalstudy)，这种研究虽然可以发现正视组与近视组之间在某些方面的差别，但是无法肯定这种差别是存在於近视发生之前，还是是由於发生近视以后而造成的。所以我们无法由此来推断可能引起近视的危险因子。对于上述的第一个问题，我们很容易想到是否某些个体在近视发生之前，他们的与调节功能有关的参数便与其他个体不同，或者是这些参数因视近工作所引起的变化与他人不同。这方面工作最初集中在对於人眼暗焦点(darkfocus,或称张力性调节tonicaccommodation)的研究上，大部分人的暗焦点是相对稳定的，但是视近工作会引起暗焦点移近，这种变化被称为调节性适应或滞后，21,22它代表了睫状肌张力的增加。Jiang(1955)23通过一项纵向研究发现正视眼在变近视之前，其暗焦点较仍为正视眼者要近。他的研究小组在2005年24报道了对于视光学院学生的一年多的观察，发现这些学生的暗焦点在学期中变近，而在经过放假后则会移远。显然这种变化与学生在上学时有较多的阅读有关。与此相应的是学生的屈光变化，学生屈光在学期中有向近视方向的进展，而在假期中则没有变化。在视近工作影响下发生了调节性适应之后，调节响应会有怎样的变化一度也成为研究者关注的课题。JiangandWhite(1999)25发现调节适应会影响负调节(即从近到远)的速度但不影响正调节(即从远到近)的速度。这与我们的日常生活体验也是一致的，有些人在长时间作近距工作后，变得无法立即看清远处的目标。CiuffredaandWallis(1998)26让受试者在调节适应后马上看6米远处视标，测量了他们的动态调节过程。发现迟发性近视比早发性近视需要更长时间对焦到目标，而正视眼与远视眼的调节则基本上不受调节适应的影响。这种由视近工作所造成的，在视远时调节不易立即放松的现象被称为暂时性近视(Nearwork-inducedtransientmyopia,NITM)。15一旦这种暂时性近视由於持续地作视近工作而保持并积累起来的话，是否使眼睛发展成为通常所说的假性近视，进而再变为近视？目前还尚无工作证实。调节适应后的暂时性近视是否是预测近视发生和进展的一个指标，也还需要进一步的纵向研究去证明。
在视近工作基本上确定为造成近视的主要环境因素时，近年又出现了另外一种意见。Jones等5的主要依据是对於他们的实验数据的统计分析，发现在变成近视与保持正视的儿童之间，在每周的户外活动的时间上有明显区别，而阅读的时间在他们的统计模型中对近视的产生则无显著贡献。他们的结果其实与上述Jiang等24观察到的(GossandRainey,1998;27Owens,1991;28Fulketal.,200229均曾报道过类似结果)在假期中学生的屈光几乎没有变化是一致的。正如Jones等在文章里所讨论的，户外活动或许会对眼球的增长起到抑制的作用。然而由此而否定视近工作是引起近视的环境因素，似乎在逻辑上有点问题。
在眼的调节系统中另一个重要参数是AC/A，这个参数描述了在调节响应变化一个单位时所能引起的隐斜的变化。在上述Jiang23的一项纵向研究中，他发现在正视眼的大学生受试者中有较高AC/A的人容易产生近视。此项发现随后为Mutti等(2000)30及Gwiazda等(2005)31在对儿童受试者所进行的纵向研究中证实。但是较高的AC/A比究竟是由於对近距离刺激的较大的调节滞后，还是由於较高的近距离内稳斜所引起？不同的研究者之间仍有分岐。Gwiazda等31认为儿童变近视前有较高的AC/A值是由於他们的调节响应降低；而这些儿童的近距离稳斜，仅在发生近视的初期与仍为正视的儿童的稳斜有显著不同。但是Mutti等(2006)32结果却表明调节滞后的增加是出现在近视发生以后。他们的结果也许可以校正许多从横向研究得出的看法。在那些工作中，通常得出近视眼在视近时有较大的调节滞后，由此所引起的视网膜上成象的离焦也被认为是产生近视的原因。在临床观察方面，GossandJackson(1996)33通过对近百名初始为正视的儿童的三年追踪观察，发现在后来变近视的儿童与保持正视的儿童这两组之间，远视时的隐斜并无差别，但在近距离隐斜上则有明显差别。变近视的儿童组有更加向内的隐斜。根据调节-辐辏相互关系的理论，近距内隐斜与调节滞后在双眼视条件下是相互关联的。问题是二者究竟孰先孰后？本文作者认为是隐斜在先调节在后。为了抵偿内隐斜而避免复视，视觉系统必须减少调节引起的辐辏，从而降低调节响应，造成较大的调节滞后。由此推测，减少内隐斜或许可以阻断调节响应降低，防止近视的发生与进展。只是目前尚无这方面的工作和报道。
研究视轴变长的生理机制是近视眼研究的另一个很重要的方面。回顾历史，我们对调节在近视的发生和发展中的作用的认识有一个曲折的过程。有一些研究者曾经认为屈光状态完全由遗传决定，因而忽略了眼的调节的作用。其中，Sorsby等(1957)34的工作可算是比较有代表性的。他们认为大多数眼睛(在+6D–4D之间)的屈光参数(如角膜曲率，晶状体的屈光，和眼轴长度)都是在正态分布的正常范围之内，屈光不正的原因是由於在生长发育过程中，这些参数之间的变化没有很好匹配。这个观点曾被称为生物-统计理论(Biological-StatisticalTheory)。与此相反的是“过度使用”理论(Theuse-abuseTheory)，最早大概是由Cohn(1886)35所提出。他观察到患近视的学生的百分比随学生的年级而增长，所以认为视近工作是产生近视的主要原因。后来Young等虽不否定遗传因素，但他们的一系列工作证明了环境尤其是视近工作是近视的产生和进展的重要因素。根据他们的纵向研究，Young等(1972)36和Young(1975,1977)37,38认为近视的产生有二个步骤，首先是由於长时间的视近工作，造成调节的持续紧张，使晶状体暂时变厚。然后长期调节紧张会引起玻璃体内压力升高和前房压力降低，最终使玻璃体腔变长。可以看出他们是从机械力学的角度考虑眼轴的变化。调节的“过度使用”理论现在被OEP(OptometricExtensionProgram)学派奉为信条，其代表人物是Skeffington(详见Brinbaum,199339)。他们在视近工作这个因素之外，还加上与视近工作有关的心理压力及个体的认知能力等条件，并将它们一起视为是产生近视的重要原因。调和这两种不同观点的理论，或许可称为“正视化理论”。VanAlphen的工作可能是这个理论在早期的代表。40-42他提出由出生开始到大约6-14岁结束的正视化过程，是一种由自主神经系统所调控的负反馈控制过程，而也受自主神经支配的睫状肌的张力则会影响这个控制过程。这个理论认可在正视化过程中各屈光分量之间的协调是由遗传确定的(pre-programming)，同时也认为在正视化过程中个体的神经调控会因环境因素而变化，从而影响最终的屈光状态。至上世纪90年代，研究者逐渐把注意力集中到视网膜上成象的离焦上。最初的假设是认为眼轴的生长是一种与正视化类似的过程，其目的是减少视网膜象的离焦(grow-to-be-in-focus)。这方面的研究工作在1998年的ARVO会议上举行的一个“调节的视近响应，正视眼和近视眼”小型专题报告，及1999年英国OphthalmicandPhysiologicalOptics杂志出版的与上述会议有关的一个专辑(Vol.19,No.2)中有很好记载。这个理论适用於理解以下情况，即在视近时，由于调节不足使近距离物体被成象在视网膜的后面，这种远视性离焦似乎正符合促使眼轴的生长的条件。但是，Mutti等(2006)32以及Lan等(2008)43的纵向研究都没有发现近视眼儿童在近视发生之前的调节滞后与正视眼儿童有所不同。所以简单地用几何光学推算的成象位置似乎无法解释近视的发生与进展。
近十年以来，仍然是沿着视网膜象影响眼球的生长从而导致屈光状态变化的思路，近视眼研究工作有两个方面是值得关注的。第一个方面是眼对模糊的感觉阈值。第二个方面是眼的周边屈光(peripheralrefractiveerror)。Jiang(1997)44改进了当时的调节系统的控制模型，在其中加入了一个感觉分量，并提出了眼的调节系统对离焦的等效阈值概念。他指出过去所用的调节滞后量并不能很好地衡量不同眼睛对离焦的感觉阈值。Jiang(1977)44，RosenfieldandAbraham-Cohen(1999)45用实验表明近视眼比正视眼对模糊的敏感性较差。在这个方向上，近来的工作集中在经过模糊适应后视觉系统的视敏度或对比敏感度的变化，以及正视眼与近视眼之间在这方面的差别。然而早有工作表明视觉神经系统有补偿离焦的功能(例如，GeorgesonandSullivan,1975)46，所以简单地比较这种变化及差别的研究，仍无法为近视的产生和进展机制提供有力的证据。在眼的周边屈光与近视关系的研究中，它们的基本依据是根据动物模型，在网膜上除中央凹之外的各局部区域也都可以调控眼球的生长(Schaeffelatal.,199447;Smith,199848)。然而也有不同的意见(SchippertandSchaeffel,200649)，认为周边屈光不能改变正视化过程。Mutti等(2007)50发表的对6至14岁的近千名儿童所作的一个纵向研究表明，变成近视的儿童相对於保持正视的儿童，他们的周边屈光(鼻侧300)是在较远视的状态。他们观察到的是这些儿童在变成近视的一年时间内，周边屈光呈迅速向远视方向的变化。由於每次测量之间的间隔为一年，所以无法判断这个周边的远视是产生近视的原因，还是由於近视发生所引起的。让我们再从概念的角度来讨论这个问题。假定网膜的各个区域都可以调控眼球生长，那么在周边视场的远视性离焦引起眼轴伸长的同时，也会造成中心区域成象有近视性的离焦，於是在网膜上周边的成象清淅了但中央的成象却反而变模糊了，这似乎是一种得不偿失的结果。所以眼球在伸长时如何权重不同区域的需求，是研究者在分析实验结果时必须思考的一个问题。
近视眼研究的最终目的，除了帮助我们理解近视发生的生理机制，更主要是为了找到有效的防治方法。由于目前世界人口中有约1/6是近视，由于近视患者存在进一步患有白内障、视网膜病变、青光眼等疾病的较大风险，所以近视眼的研究是一件非常有意义并且是紧迫的工作。因为篇幅的关系，本文仅是试图廓清近视研究的进展，没有对现有的防治方法加以总结及评论。但是作者认为无论是对于近视的产生及进展机制的深入研究，还是对于防治方法的应用和对其效果的判断，都必须建立在科学的实验设计，严格的实验方法，以及客观的数据处理和分析的基础上。
