【文献标识码】 B
【中图分类号】 R 179 R 778.1+2
【文章编号】 1000-9817(2008)01-0089-03
【关键词】 视力，低；采光；荧光；白炽光
照明与近视的关联涉及2个方面：一是照明的“量”，此方面的研究结论比较一致，即在1 000 lx以下的范围内，照度越高越好［1-2］；二是照明的“质”，即学生接触到的各种光源的优劣。后一个方面的研究进展较为复杂，现综述如下。
1 荧光灯仍是主导光源
自20世纪50年代起，我国的学校、家庭普遍开始采用荧光灯（fluorescent lamp）照明［3］。迄今，在全球范围内，荧光灯仍是工作环境中的主导光源。从节能、使用寿命角度，国家标准提出“教室照明光源宜采用荧光灯”［1，4］。很多人认为荧光灯的光效高、亮度大，是理想的照明光源［3］。热销的“护眼灯”的发光原理也是荧光原理［1，5］。但荧光灯是否是最适宜的人工照明光源，笔者认为值得商榷。
2 缺乏长波光是荧光灯的一个重要缺陷
荧光灯与白炽灯（incandescent lamp）的发光原理不同。荧光灯为气体放电原理（电能转化为紫外线，再由紫外线激发荧光粉发光），辐射的为非连续光谱，即光谱不全；而白炽灯与太阳的发光原理相同，为炽热的辐射体发光，辐射的是连续光谱［1，3，5］。因此，荧光灯略带蓝色（短波相对多），白炽灯略带红色（长波多）［6］。
国内有研究以低色调值（色调H=14，为一种橙色）、高饱和度值（饱和度S=95，即深色）的纸张为反射测量面，测得白炽灯的反射系数比荧光灯高88.4%。由于这种纸张主要反射长波光（吸收绝大部分的中、短波光），说明荧光灯辐射的长波光明显比白炽灯少［1］。荧光灯发射的光谱不全，发出的4条光谱短波区为407 nm和435 nm，中波区为546 nm和576 nm，明显缺乏长波光，使眼睛蒙受强烈刺激［3］。
由于短波光比长波光更容易被大气层散射，到达室内的阳光由于缺乏短波而为淡黄色（中波多）［1］。根据进化的原理，长期以来人类所适应的就是这种日光（短波少）［1，7］。荧光灯的短波较多，引起了人眼的不适应。
按照荧光灯对3条色觉通路功能的可能影响（色觉效应）［1，8-12］，王智勇等［1］推断荧光灯对人眼有潜在的不利影响。假定自然光对人的视觉系统的3条色觉通路的影响为正常（自然状态），由于白炽灯的发光原理类似于自然光，故为“相对正常”；而由于荧光灯发射长波光较少，则其对视网膜的长（L）锥提供的刺激少，这样，其对红-绿通路（L-M）、亮度通路（L+M）、蓝-黄通路（（L+M）-S）3条色觉通路的影响均为异常［1］。见表1。
3 荧光灯对眼睛的其他影响
各项研究表明，短波多的光源会使人眼不适应［1，6，13-15］，<320 nm的短波光（UVC）对生物组织有损害［1］。对环境中UV光（紫外光）的来源分析发现，虽然臭氧层吸收了阳光中全部UVC和部分UVB［16］，但由于目前普遍使用的室内照明是冷白荧光灯，其发散光中含有6%的UV光［17］。这就使人们所处环境中UV光成分，特别是UVC和UVB大量增加。
有研究发现，到达眼的紫外线中，UVB（280～320 nm）的生物性损伤最强，可导致白内障，并提示UVB作用的靶组织主要是生物体的DNA、膜系统等，其机制可能为通过升高细胞的氧化水平，直接作用于细胞成分或通过受体以及受体以外途径引发细胞（主要是细胞核）的生理状态改变［16］。Robertson在现代“建筑病”的病因研究中，揭示出办公室照明是可能的致病因素之一的证据；针对一些因自然采光较少而用大量人工照明替代的现代化建筑物，室内工作面的照度较低，且厌恶荧光灯的人员较多，普遍对荧光灯的灯光有不舒适感，阅读时眩光高，导致视疲劳发生率大幅度提高，视力普遍下降。建议最大程度地通过无色窗户充分利用自然光，减少荧光灯的视觉危害［18］。Soldatova［13］发现，荧光灯压抑了视网膜的功能；黄斑营养不良者比正常人对中波光的依赖性更大，在提供黄色光谱的钠灯下，这种病人的视觉功能最高。
一项对370名大学新生的调查表明，使用荧光灯的学生近视率为81.34%，使用白炽灯的学生近视率为36.05%。但是，这个调查并没有完全消除城乡差异及其他因素的可能影响，且使用荧光灯的大多来自城市，使用白炽灯的大多来自山区［3］。
波兰的Czepita等对3 000余名6～19岁学生进行了屈光检查，并对筛查出的屈光不正者出生后2 a的睡眠时的光暴露情况进行了问卷调查。统计结果表明，期间夜间点燃荧光灯睡眠的儿童散光发生率比白炽灯明显增加(P＜0.01)［19-20］。
照度高低明显影响了调节反应时间，在高照度条件下（2 000 lx），调节收缩的时间均延长。临界闪光频率（CFF）受到照度与色温的明显影响。因此，Kobayashi［21］指出照度和色温均对视觉功能产生了影响（光源由3种荧光灯提供）。
4 荧光灯的其他缺陷
Siopes［22］发现，与白炽灯相比，冷白荧光灯推迟了鸡开始产蛋的时间，并显著降低产蛋量。Colman［23］研究发现，在荧光灯下孤独症儿童做出的重复性动作比白炽灯下明显偏多。Poh-Fitzpatrick［24］发现，在荧光灯下血浆标本中原卟啉半衰期短且光降解速度快，而血浆卟啉在普通白炽灯下或贮存于暗处则能被保存数天。荧光灯色温明显影响舒张压已被Kobayashi［21］研究证实，高色温可以使舒张压增高。除了影响舒张压外，荧光灯灯光还能引起血浆α-MSH浓度的波动，并使一些受试者血浆中的氢化可的松含量快速增加，即可诱导内分泌反应［25］。
现已证实荧光灯UV光对沙门菌有致突变性，并且主要的致突变成分(254 nm的短波光，UVC）是近紫外光 (365nm，UVA)的104倍［14］。此外，UV光也与一些肿瘤的发生有关［15］。
5 对“护眼灯”的认识
目前，“护眼灯”在国内处于热销之中。文献综述结果表明，“护眼灯”存在2个方面的问题：一是频闪问题没有定论。由于设计者认为普通荧光台灯的频率太低（50～100 Hz）而存在所谓频闪［3，26-27］，并认为其对视觉不利，故主张采用高频化的电子镇流器（>10 000 Hz）以消除频闪［1］。关于频闪对于视觉的影响，国外很早就有人提出，但至今再未见相关研究［26］，国内随后开展了一些研究，取得了一些阳性结果［27-29］。二是先天不足，即荧光灯存在诸多缺陷，“护眼灯”的本质（发光原理）为荧光灯。
对待新生事物，要反对保守，并鼓励与积极参与创新。但是，还要严谨，要有科学的根据，并克服急功近利，更不能单纯盈利思想，不负责任地炒作。从全球的研究进展来看，尽管取得了一些积极结果［26-29］，对于所谓“护眼灯”还应采取谨慎的态度。
6 人工照明需要更大的变革
研究表明，白炽灯和荧光灯都没有实现对自然光的完全模拟［1，5-6］。尽管白炽灯的发光原理与太阳相同，但是，借助纸张测定反射系数，自然光平均比白炽灯高1/3，这与白炽灯的色温（3 000 K）只能达到太阳的1/2有关［1］。同时，虽然荧光灯的相关色温（6 200 K）可以达到与太阳接近，但借助纸张测定的反射系数甚至低于白炽灯，白炽灯平均高17.5%。这与荧光灯的发光原理（气体放电）与太阳不同有关［1］。因此，读写用的人工照明需要更大的变革，新光源应最大可能地接近自然光的水平；如果不能达到自然光的水平，则根据前述的色觉3条通路原理判断［1，8-12］，若能在长波的量上略微超出白炽灯，也可能是重要的突破。
人工照明的新近研发进展表明，白光LED（发光二极管）与白炽灯和荧光灯相比有很多优点，尤其是耗电少、环保、体积小，正被一些大公司重点研发，并被预期将成为第4代电光源，替代白炽灯和荧光灯［30］。其发光材料为某种半导体晶片加上相应种类（可为多种）的荧光粉，最终混合成白色光［30］。因此，同荧光灯一样，LED也涉及荧光粉，故其光谱成分亦要从防近角度加以考虑，即需要防止光谱不全。
7 对目前学生学习环境中光源选择的建议
(1)小学教室由于人工照明的使用时间较短，加之小学生处于视觉发育的主要时期，应选用白炽灯。(2)中学教室可以混合使用荧光灯与白炽灯，以弥补普通荧光灯长波少的缺陷。考虑到白炽灯寿命，可以安装2组白炽灯，轮换使用，周期为1课时。在经济条件允许的情况下，可考虑使用3基色荧光灯等。(3)家庭局部照明（书写台灯）宜使用白炽灯。
8 参考文献
［1］ 王智勇, 袁秀妹, 马丹辉,等. 不同色度纸张对荧光灯和白炽灯反射的光谱比对. 中国学校卫生,2006, 27(8): 660-661.
［2］ 张绍纲. 关于修订学校教室照明卫生标准的建议.中国学校卫生,2001,22(4):289-290.
［3］ 谢军.试论灯光对视觉健康的影响：从荧光灯与白炽灯光谱性能谈起.兰州大学学报,1994,22(3):137-142.
［4］ 中华人民共和国国家标准. 中小学校教室采光和照明卫生标准.北京:中国标准出版社, 1988：1.
［5］ 柯顿,马斯登，主编.陈大华，译. 光源与照明.4版.上海: 复旦大学出版社,2000：4-354.
［6］ HOFLING G.Changes in the subjective perception of daylight (author"s transl). Klin Monatsbl Augenheilkd，1977,171(6):966-973.
［7］ WILLIAMS GC,NESSE RM. The dawn of Darwinian medicine. Q Rev Biol，1991,66(1):1-22.
［8］ 王智勇,瞿佳. 色觉形成的生物学机制研究进展.眼视光学杂志,2005,7(3):210-212.
［9］ ENGEL S, ZHANG X, WANDELL B. Colour tuning in human visual cortex measured with functional magnetic resonance imaging. Nature，1997,388(6637):68-71.
［10］LEE BB. Paths to colour in the retina. Clin Exp Optom，2004,87(4-5):239-248.
［11］KERGOAT H, LOVASIK JV. Visual neural performance for chromatic displays. Optom Vis Sci，1990,67(9):695-704.
［12］DACEY DM,LEE BB.The “blue-on” opponent pathway in primate retina originates from a distinct bistratified
ganglion cell type.Nature，1994, 367(6465):731-735.
［13］SOLDATOVA AM. Retinal function under conditions of artificial illumination with varying spectral makeup in patients with sclerotic macular dystrophy. Oftalmol Zh，1990，(7):403-408.
［14］De Flora S, CAMOIRANO A, IZZOTTI A, et al. Potent genotoxicity of halogen lamps, compared to fluorescent light and sunlight. Carcinogenesis，1990,11(12):2 171-2 177.
［15］INGA A, SCOTT G, MONTI P, et al. Ultraviolet-light induced p53 mutational spectrum in yeast is indistinguishable from p53 mutations in human skin cancer. Carcinogenesis，1998,19(5):741-746.
［16］唐建,刘谊.紫外线对晶状体上皮细胞损伤的研究进展.眼视光学杂志,2003,5(3):187-189.
［17］HARTMAN Z, HARTMAN PE, MCDERMOTT WL. Mutagenicity of coolwhite fluorescent light for Salmonella. Mutat Res，1991,260(1):25-38.
［18］ROBERTSON AS, MCINNES M, GLASS D, et al. Building sickness, are symptoms related to the office lighting? Ann Occup Hyg，1989,33(1):47-59.
［19］CZEPITA D,GOSLAWSKI W, MOJSA A. Occurrence of refractive errors among students who before the age of two grew up under the influence of light emitted by incandescent or fluorescent lamps. Ann Acad Med Stetin，2005,51(1):33-36.
［20］CZEPITA D, GOSLAWSKI W, MOJSA A, et al. Role of light emitted by incandescent or fluorescent lamps in the development of myopia and astigmatism. Med Sci Monit，2004,10(4):168-171.
［21］KOBAYASHI H, SATO M. Physiological responses to illuminance and color temperature of lighting. Ann Physiol Anthropol，1992,11(1):45-49.
［22］SIOPES TD. The effect of high and low intensity cool-white fluorescent lighting on the reproductive performance of turkey breeder hens. Poult Sci，1984,63(5):920-926.
［23］COLMAN RS, FRANKEL F, RITVO E,et al. The effects of fluorescent and incandescent illumination upon repetitive behaviors in autistic children. J Autism Child Schizophr，1976, 6(2):157-162.
［24］POH-FITZPATRICK MB, DELEO VA.
Rates of plasma porphyrin disappearance in fluorescent vs red incandescent light exposure. J Invest Dermatol，1977, 69(6):510-512.
［25］BARTELT RN, ALTMEYER P, STOHR L, et al. Endocrinologic reactions following exposure to fluorescent lamps. Z Hautkr，1986,61(3):105-110.
［26］WILKINS AJ, NIMMO-SMITH I, SLATER AETAL，et al. Fluorescent lighting headaches and eye strain. Lighting Res Technol,1989,21(1):11-18.
［27］时粉周,王珏,包德海,等. 照明光源的频闪对视功能的影响.中华航海医学与高气压医学杂志,2001,8(2)：72-74.
［28］党为民, 孙菲, 何丽华, 等. 荧光灯频闪对视觉功能影响的实验观察.照明工程学报,1999,10(3):51-54.
［29］何丽华, 王生, 孙菲, 等. 荧光灯频闪对视觉调节机能的影响.中华劳动卫生职业病杂志,2000,18(3):131-133.
［30］雷玉堂, 黎慧. 未来的照明光源：白光LED技术及其发展. 光学与光电技术,2003,1(5):33-34.
(收稿日期：2007-07-26)