文章来源： 庄喜鸣 眼的历史

世界五彩缤纷，各种色彩装饰着我们的生活，但有一个特殊的人群，他们眼里的世界，却非黑即白，他们就是色盲症患者。在所有遗传性疾病中，色盲发病率是最高的，男性约5%，女性约0.5%，全球估计有2.5亿名色盲患者。对人类而言，色盲是一种典型的遗传性疾病，中学生物学教材常将其作为伴性遗传的典型实例。那么色盲到底是怎么被发现的呢？色盲症眼里的世界和普通人看到的又有什么不同呢？接下来我们就一一道来。

1766年9月6日，约翰·道尔顿（John Dalton）出生在英格兰北部Eaglesfield小村落。他的父母是虔诚的贵格会教徒，父亲是一名织布工，母亲卖纸和羽毛笔谋生。虽然家庭并不富裕，但教育是贵格会教义的核心，父亲还是想方设法地让他上了本村的教会小学。在学校里，道尔顿好学深思，有股韧劲，解不出难题决不罢休。

1781年，15岁的道尔顿外出谋生，来到肯代尔镇，在他表兄办的寄宿学校里担任助理教员，一直工作了12年。在那里他遇到了一位才华横溢的盲人哲学家约翰·高夫(John Gough，1757-1825)，高夫为这所学校辅导了许多学生，并将道尔顿置于他的羽翼下，正是在这样一位盲人学者的鼓励与指导之下，道尔顿不仅学到了数学、自然科学、哲学以及希腊文、拉丁文、法文等方面的知识，而且还学会了记气象日记，开始对自然界进行系统的科学观察。道尔顿从1787年起坚持写气象日记57年，从未间断直至逝世前一天，全部的观测记录超过20万条。1793年，道尔顿出版了他的第一部学术专著《气象观测论文集》，初步总结了他的观测结果，分析了云的形成、蒸发过程和大气降水量的分布等。然而，这所寄宿学校提供的收入很少，他考虑学习法律或医学，但是当时英国的大学不允许这些“持不同政见者”的贵格会教徒入学，而且他没有钱支付高昂学费。

1792年，他在曼彻斯特的“新学院”看到一则招聘数学和哲学教师的广告，这所学校对持不同政见者开放，他欣然接受了这一职位。六年以后，他辞掉了讲师职务，去做收入更高的私人家教，并把大部分时间用于做实验和论文宣读会等学术活动，“午夜方眠，黎明即起”就是当时真实写照。1801年，他出版了一本关于英语语法的教科书，书当时在学校里流行了好几年。同年10月，道尔顿宣读了四篇论文表明，各地的大气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种主要物质成分的无数微粒或终极质点混合而成的，总结出气体分压定律，确认了原子的客观存在，并经过严格的逻辑推导逐步建立了原子论，并写下了第一张相对原子量表，提出最轻的元素就是氢，并把氢的原子量相对地定为1。

1816年起，道尔顿被选为法国科学院院士、曼彻斯特文学哲学学会会长、英国皇家学会会员、牛津大学法学博士，英国政府授予金质勋章等多种荣誉称号。

道尔顿年轻时勤奋，对学生很严厉，努力记录天象，总是第一个上山采集空气样本，但对社会事务相对胆小。他很受朋友们的喜爱，以热情幽默著称，对年轻的朋友和赞助人忠诚，性情温和。但他对来访的科学家可能会简单粗暴，而在一小群朋友圈中却是人来疯。他终生未婚，也淡薄名利，他拒绝被封为爵士，宣称他不会为了世俗的荣誉而向地球上的任何人低头，无论是国王还是君主。

道尔顿研究色盲起源于一件生活小事。相传在一个圣诞节前夕，道尔顿给母亲买了一双棕灰色的袜子作为圣诞节的礼物。当妈妈看到袜子时，感到袜子的颜色过于鲜艳，就对道尔顿说：“你买的这双樱桃红色的袜子，让我怎么穿呢？”穿亮红色服饰，这是贵格会不允许的。道尔顿感到非常奇怪，袜子明明是棕灰色的，为什么妈妈说是樱桃红色的呢？疑惑不解的道尔顿拿着袜子又去问弟弟和周围的人，除了弟弟与自己的看法相同以外，被问的其余人都说袜子是樱桃红色的，道尔顿对这件小事没有轻易地放过，他经过认真的分析比较，发现他和弟弟的色觉与别人不同。原来，自己和弟弟都是色盲。

现在可以查阅到的有关道尔顿对色觉异常认识的最早记录来自《曼彻斯特文学与哲学学会回忆录》，让他意识到自己与他人不同的是植物花卉。1792年秋天，道尔顿意外地在烛光下观察到天竺葵花的颜色变化，他才确信自己眼睛的特别之处。这种被大多数观察者称为粉色的花在道尔顿看来总是天蓝色的，但是当他在夜晚烛光下看到它时，却变成了强烈的“红色”，但这不是真的红色，而是道尔顿眼中的红色——常人眼中的灰黄绿色。随后他以自己为研究对象，仔细分析了自己的色觉问题，并写下了人类第一次正式研究色盲现象的论文——《论色盲》。

道尔顿手稿

道尔顿的发现引起了同时代科学家的兴趣，因为他不仅提出了一种遗传性视力异常，而且还提出了一种潜在的解释。即使他没有继续这项工作，他也鼓励那些对颜色和视觉感知有更直接兴趣的人思考他的实验及其对视觉生理学的影响。直到1802年 托马斯杨 的一份报告才清楚地描述了三种视网膜受体接收到不同波长的从而产生三原色的概念，因此道尔顿在描述自己的色差时没有这些概念可以使用。

道尔顿笔记

明朝皇帝朱元璋（1328—1398）可能比道尔顿更早发现色盲症。相传一天朱元璋一时兴起，大笔一挥画了一幅气势恢宏的雄鸡报晓图，并赋诗一首《金鸡报晓》，借咏鸡抒发了其傲世天下的豪迈之情，并将此画赐予他最器重的大臣徐达。

徐达看到画后赞叹不已，称赞皇上画的雄鸡的黑凤冠真威风。朱元璋顿感疑惑，画上明明是红鸡冠，徐达为何说是黑鸡冠？如此信口雌黄，岂不是欺君大罪？但朱元璋转念一想，徐达是自己最信任的臣子，应该是自己想多了便一笑了之。随后不久朱元璋身体抱恙，食佳肴而无味。此时朱元璋猛然醒悟，既然人在病时难辨五味，那么，倘若人患眼疾，也就难辨六色。据《应天杂记》记载，朱元璋因此事告知并求证于太医曹春民，太医也无法明确说出这种认不清颜色的病是什么病。倘若朱元璋将此病命名，留文于世，那么世界上第一个发现色盲的人将是朱元璋，人类发现色盲的历史也将提前400余年。

眼是地球生物最精妙的结构之一，连达尔文也曾表示眼睛的起源很难用进化的观点解释。人类的眼睛拥有1.2亿个视杆细胞，600-700万个视锥细胞，视杆细胞主司暗光视觉和无色视觉，而视锥细胞主司亮光视觉和色觉。当外界光线作用于眼睛 后，视网膜上对光线敏感的细胞获得图像信息时，会通过视觉神经 将信息传给大脑的特定区域，大脑立即处理有关信息，形成视觉。色觉是视觉功能中一个重要的组成部分，通常认为视网膜通常有三种视锥感光器，S视锥、M视锥和L视锥，它们分别对短(蓝)、中(绿)和长(红)波长的光具有峰值敏感性。不同颜色的光线刺激视网膜，会引起三种锥细胞不同程度的兴奋，通过确定来自不同类型的锥细胞的信号的比例，大脑就能确定我们所看到的物体是什么颜色。如果三种锥细胞的兴奋程度相同，就会产生白色的感觉。

人类三种视锥细胞的感光波长峰值

在盘古大陆分裂为非洲和新大陆之前，所有哺乳动物只有两种锥体色素，并且只能识别光谱的蓝色和黄色两端，这帮色盲称霸了大陆整整2000万年。在大陆分裂后，在一些东半球灵长类动物身上发生了L-锥体色素基因(位于X染色体上)的突变，这些灵长类动物成为了我们的祖先。进化的结果是两种独立的更长波长的色素(形成M-和L-锥体)，从而拥有了全新的全系色觉体验。但由于控制红绿色视蛋白的基因位点非常靠近，容易出现异常，这部分人就是我们所说的色盲或者色弱患者。大多数色盲是一种先天性缺陷，也有一些人是后天色盲，如疾病或意外伤害导致的色盲。

色盲不算什么严重的生理缺陷，最大影响不过是在职业选择时候不能从事一些对颜色有着准确辨别要求的行业，比如美术、医学、化工之类；或者开车时候无法辨别交通灯颜色，所以现在国外有的交通标志还用与颜色无关的图标和字符来表达特定的含义。但也有研究表明一些色盲患者拥有极强的夜视能力，如一战期间，英军在夜晚派出的侦察兵很多都是色弱或者色盲。

现在无需通过买双袜子来判断一个人是否色盲，而可以用石原色盲检测图来验证。日本东京大学教授石原忍于1917年推出的测试图板检测法，图板布满了大小不一、颜色迥异的圆点，其中有色盲患者无法区分的颜色圆点组成的数字供人辨认。

大多数哺乳动物都是色盲，例如牛、马、羊、狗、猫等动物，几乎不会分辨颜色，反映到它们的眼睛色彩只有黑白灰三种颜色，有些动物还患有罕见的蓝色色盲症，科学家研究发现鲸鱼与海豚就缺少能够看见蓝色光线的所需的蓝色视锥细胞，也就是说它们生活在蓝色的海洋中，却看不到蓝色。值得一提的是，除了某些过惯了夜生活的鸟类如猫头鹰等无法认色以外，许多飞禽都有色觉。当鸟在高空飞行时，色觉会帮助它们判断距离和形状。这样它们就能够完成抓住在空中飞的虫子、在树枝上轻轻降落等动作。

尽管道尔顿对我们今天所知的色觉理论的某些方面的理解是错误的，但科学思想的发展很少是线性的，它始于洞察力、毅力，有时还包括宣传。道尔顿的洞察力及毅力打开了眼科对颜色测试和颜色感知的大门，他对于色彩缺失现象的传播方面，对包括艺术家在内的很多人具有不可估量的价值。在今天欧洲，色盲仍常被称为“道尔顿症”。同时，道尔顿也被用做化学中的一个分子量单位，以他的名字作为原子质量单位(Dalton，Dal， Da，D)，在生物化学、分子生物学和蛋白组学中经常被使用，例如大分子蛋白质质量，通常用kDa(千道尔顿)来表示。

伟大的道尔顿不仅发现了红绿色盲现象，作为一名孜孜求索的科学家，他固执的认为自己的玻璃体是蓝色的才导致了部分色觉异常，提出死后捐出眼睛供科学研究，以找出色盲的原因。1995年，英国科学家对他保存在英国皇家学会的一只眼睛进行了DNA检测，验证了他确实是XbY红绿色盲患者，为这位身体力行探索研究自然规律的科学家画上了一个完美的句号。

如今在英国曼彻斯特议会厅前，耸立着道尔顿和他的学生焦耳的塑像。

作者单位：福建医科大学附属漳州市医院眼科，漳州市眼科中心（庄喜鸣）

策划、审校：庄 鹏

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