燈光太亮光色太白字體太小看太久,可能是導致重度近視與其他眼睛重大疾病的致因。」清大周卓煇教授研究團隊,新竹台大分院眼科主任葉伯廷醫師,曙光女中科學社,三方跨齡、跨域創意,激盪出創新研究與重大發現2/23日三方在曙光女中聯合召開記者會說明。

解救高近視率國安危機

9成的國人近視是不是國安問題?大家應該要積極面對」。清大周卓煇教授指出,這次清、台、曙三方的合作研究,找到可能導致眼睛重大疾病的一些重要致因,那就是:(1) 書本(參考書)或是螢幕的字體太小,(2) 光線太白(內含藍光太多)太亮,(3) 又看過久。他表示,這個台灣特有的視界危機,國人若一再忽視,不設法改善,必然會成為國安問題。

「字體放大是最根本的護眼對策;書本尤其參考書籍的字體不得過小,電視字幕的字體也是不能太小,更好的話,可以仿效國外,母語發音的節目一律不上字幕」,周教授說,看較小字體時,需要較亮光線,如此較高的光氧化反應,會加重眼睛的負擔,造成視網膜、水晶體等不可逆的傷害。

「無藍害的橘白光是最安全的燈光;在閱讀時,應使用不含藍光的燭光色LEDOLED檯燈」。周教授分析,比起富含藍光的白光或黃白光,橘白的燭色光讓人看得更清楚;因為沒有藍光帶來的巨量氧化性壓力,而讓眼壓舒減。
 

落實「每30鐘休息一次」原則

周教授說明,現有辦公室、教室、電腦、檯燈光線都太亮,無法讓人眼安全觀看超過30分鐘,因此,必須落實「每30分鐘休息一次」原則,以避免引發光照視網膜炎;在近距離看小字的時候,更要如此,以避免近視加深;此外,「久坐」也很不健康;因此,起身、走動、看遠,甚至閉目養神,都是護眼良方。

台大醫院醫師葉伯廷呼應周教授的分析表示,今年春節假期特別長,再加上疫情的關係,使得有些人宅在家中以電腦、平板或手機追劇,因為畫面字體小、亮光又強,造成眼睛用眼過度。年後不少病人來求診,很多都是飛蚊增加,眼內出現閃光,而且近視較過去也加深許多。」

 

葉醫師補充說明,若不好好愛護眼睛,沒有適當的休息,任由近視不斷加深,將來產生眼睛病變的機會就會增加。
 

曙光女中校長姚麗英表示,此次研究當中,最令她印象深刻也是獲益最多的,竟是字體大小的影響;原來,只要將字體放大,避免閱讀過小的字體,就能解決平常看電腦時,眼睛的強烈酸澀感。透過此等改變身體健康的研究方法,教導我們的學生關懷身邊每一位的健康。

 

姚校長高興地說:「很開心我們曙光女中的學生,能夠有這樣的機會持續與清華大學合作,透過這樣的學術交流,我們教育出來的孩子,將有比別人更豐富的科學研究精神,對於學生接軌研究型大學,非常有幫助!」

 

過度藍光曝照  重大眼疾疾病的主因

周卓煇教授指出,近距離看小字太久容易近視,這是大家知道的;大家所不知道的是,比起一般人,重度近視者需要更強的光線才能看清楚,尤其是用富含藍光的白光檯燈或教室燈光看小字體的時候;經年累月曝照這「多餘而無用」的藍光,引發視網膜炎、視網膜剝離、青光眼等疾病,是必然的事,差別只在早或晚。

 

曙光女中學生劉芷喬、黃亮瑄與清大研究生鄭仲凱、謝亞臻、施銘章、陳豐榮發現,即使經過矯正,近視深的人,在閱讀時一樣需要較強的光線,除非使用無藍光的燭色光檯燈。

 

周教授說明,以500到600度為例,使用白光檯燈,看7號的字體需要將近40勒克斯的照度,遠比沒近視的亮了8倍,可見深度近視者所受到的巨大光害危機。

 

研究群也發現有效的對策,那就是萬一無法避免觀看小字體的時候,就選用無藍害的燭光色檯燈;此時,則僅需68個勒克斯,至少安全了5倍多

 

使用白光閱讀所需的亮度比燭光高。

 

 

重大發現一:孩童近視禍首 教科書的注音符號太小

「除了參考書,教科書的字體太小,也可能是孩童近視的罪魁禍首」,周教授表示,他從一位家長的反映得知,教科書的字太多、字體太小,是近視的禍首;再經研究群細入追查之後發現,就算是小一的教科書,字體也是太小。

 

周教授研究團隊發現,政府雖然有規範教科書字體的大小,但是卻出了一個大漏洞。以小一、小二國語課本為例,規定是英文的20pt,介於中文的小二至二號字體之間,它們的注音符號卻可以小到8pt,將近是規定國字的6倍小,小的「異常」可怕;小朋友要認識新字,要想正確發出新字的音,就需要先看超小字體的注音符號,很難不種下近視的根因。

 

「試想一下,從不識字開始,就必須透過超小字體注音符號才能識字;又為了看清楚,需要把燈點亮一點;又因為用錯光色……,又因為要補習、要讀很多書……;我們的近視率,怎麼會不是全球第一呢」?周教授大聲疾呼:「該行動了!家長們、老師們、立委諸公、有關主管機關們。」

 

周教授帶領研究生黃家陞等人發現,儘管國家規定小一小二課本的字體夠大,真正要讓孩童認識字的主要媒介「注音符號」,卻是小的可憐,可能是埋下學童高度近視率的一個主因。

 

上圖是小一小二課文,其中,最小的注音符號,只有國字的1/8大小。

 

上圖是小一小二練習,其中,最小的注音符號,只有國字的1/6大小。

 

重大發現二:全軍覆沒 市售防藍光貼膜幾乎無效

你的手機防藍光貼膜,有效嗎?周卓煇教授在2/23日聯合記者會中指出,市售多款手機防藍光貼膜,在過濾有害藍光方面,幾乎全軍覆沒,讓人安全觀看手機的時間最多增加不到兩成,遠遠不如直接調暗、使用夜間模式或是配戴有效的防藍光眼鏡。

 

曙光女中彭妍嘉、張育瑋、趙詩亞,為了了解市面上手機防藍光貼膜有沒有效,在周卓煇教授、台大醫學院眼科權威醫師葉柏廷與曙光女中老師周明麗指導下,與清大研究生陳銘澤、黃子恩共同進行實驗量測。

 

結果發現,這些貼膜的防藍光效果很不顯著,等於沒什麼效用。舉例來說,在七款測試過的手機防藍光貼膜當中,最好的一款僅僅增加15%安全觀看時間。

 

「貼膜沒有顏色,就等於沒有過濾藍光效果」,周教授說明,無論是防藍光眼鏡/墨鏡、電腦螢幕保護鏡,或是平板、手機貼膜,只要是白光進白光出,沒有顏色,就是沒有過濾到藍光。

 

藍害量化光譜儀 有無藍光的照妖鏡

「坊間的詐術,乃是使用看似藍光的紫光筆欺矇顧客,以展示他們的防藍光效果」。周教授透露,在他歷經全台200多場次的演講時發現,太多太多人被推銷防藍光產品,結果是無效的居多,其中不少人是被「紫光」筆的「演出」給騙了。

 

「被騙了錢事小,被耽擱了護眼的時機事大」。他呼籲全國民眾要小心上當,錯失了護住雙眼的重要時機;民眾若有相關檢測的需要,可以洽詢橘寶科技,這家公司是清大承接科技部南科計畫,按計畫規範所成立,有全球最先進的量測技術,可以明確知道各項防藍光產品的功效。」

 

周教授指出,使用藍害量化光譜儀,也就是藍光有無的照妖鏡,便可以清楚看到,原有的手機螢幕光線看起來是白光,就確實有藍光;貼上無效的手機貼膜之後,藍光依舊存在,民眾不要再受騙上當了。

 

下圖為防藍光貼膜前後的測量光譜圖。某一款名牌手機的螢幕光譜,呈現很多藍光(波長在450到495奈米都是),貼上所謂的防藍光貼膜之後的光譜,藍光依舊存在。

 

使用防藍光貼膜前之光譜圖。

 

上圖為貼上所謂的防藍光貼膜之後的光譜,藍光依舊存在。

 

 

 

正確選用手機護眼模式

「有光,就有光氧化;少光,少氧化;手機如果有『暗黑模式」,就選暗黑模式,最護眼!」周教授指出,將手機設定為「暗黑模式」,可以有效降低亮光造成的光氧化,減少眼睛的傷害。

 

根據眼科醫學會「2019全民護眼趨勢調查」指出,國人使用3C的時間逐年增加,如今,每天已快增加到11個小時;其中,使用手機的比例更是高的驚人!

 

有鑑於此,曙光女中蘇恩樂、洪珮瑄和黃智瑩,與清大研究生陳晧仁、林昀頡共同研究發現,將手機調成濾藍光模式或是暗黑模式,皆具有護眼的效果;其中,使用暗黑模式的效果最佳!

 

舉例來說,視機型而定,選用暗黑模式可提升觀看時間2.6~3.6倍;若是選用濾藍光模式,則可提升1.9~3.1倍。

 

「亮度足夠就好。」周教授表示,少光跟少鹽、少糖類似,足夠就好,過多反而有害;原則上,手機亮度跟背景光一樣亮,或是一樣暗,就足夠了,多餘的都是傷害,尤其是入夜之後。

 

手機護眼模式的效果。

 

 

 

重大發現三:光電聯姻 從反射光色探知半導體氧化層厚度

「半導體的矽晶片,需要長一層特定厚度的氧化矽,這厚度用反射光光色就可以探知,可以加速半導體檢測時間」。周教授指出,透過反射光的光色,來判斷矽晶片上氧化層的厚度,乃是光學與半導體的重要結合,這是清大、曙光女中的共同研究發現。

 

「過去量測半導體氧化層厚度,需經過一道道繁複的檢測程序,得到的結果又不是很準確。」清大研究生鄭同學表示,若能開發更快速、更方便的量測方法,有望加快半導體製程,提升半導體產業產能。

 

曙光女中黃勻妍為了找到氧化矽厚度與反射光光色之間的關係,與清大研究生鄭仲凱、周郭憲共同實驗量測。

 

結果發現,利用不同氧化矽厚度的矽晶片,透過量測矽晶片反射光的光色與色座標,將矽晶片顏色量化,結合氧化矽厚度,就能找出準確判斷氧化矽厚度的顏色指標。

 

周教授說明,隨著氧化矽厚度由200增加至500奈米,光色由金黃色逐漸轉變為藍紫色;透過肉眼可見的光色判斷,就能得知氧化層厚度的變化趨勢,如此快速!又便利的判斷方法!能夠節省半導體檢測上不少時間。

 

氧化矽厚度對光色的影響。

深耕多元特色課程  曙光女中歷屆研究成果豐碩

姚麗英校長表示,曙光向來認真辦學、積極配合教育部各項計畫,提供學生多元發展機會,自98學年度起獲高中優質化計畫補助,即開始發展特色課程。

 

當時只有一個班級的課程與清大材料系團隊進行合作,帶領學生進行科學專題探究,直到108課綱上路,曙光更是在多元選修課程、自主學習課程等與傳統不同的創新課程上致力推行,也因此提供有意參與科學專題探究的學生更多資源與舞台,三年前更由學生主動提出成立『科學探究社』,讓此一合作課程,從老師規劃到學生主動投入,這是令人相當感動的過程!

 

至本學年度,曙光與清大合作的科學專題課程已經走過八個年頭,總共在Optic研討會,發表了25篇論文,在材料年會,發表了2篇。從光源與視力的關係開始,一屆屆學生接續著挖掘,多方探索,因此包括書本閱讀與光源、手機使用與視力保健、背景燈源對視力的影響等,歷年的研究成果提供相當豐富的數據,不僅學生本身學得探究實作的技巧與思維,也提供民眾許多實用且重要的視力保健資訊!

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