人类的眼睛为什么是设计低劣的？
2012-01-19 20:24:33   来源：   点击：

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  以下引自金色葡萄的解答。原文请翻墙查看。 goldengrapeblog.blogspot.com/2011... === 眼科有三大主要的疾病：白内障，青光眼和视网膜脱离。 从第一个说起：白内障最多见的是老年性白内障，虽然发生有先有后，但是只要你活得足够长，一定是要得白内障的。所谓白内障，简单的说就是晶状体混浊，不透光了。人类的晶状体是通过一圈比发丝更细的悬韧带悬挂在眼睛里面的，如同一个被悬挂好的镜头。 晶状体表面是一层细胞膜，内层有“晶状体上皮细胞”，这种细胞一生中保持分裂不停，新生的细胞形成纤维向晶状体的中央挤压。试想，表皮一生也是持续生长的，但是皮屑可以随风而逝，可晶体上皮细胞无处可去，于是在有限的空间内，密度越来越高，弹性也越来越差，先是出现“老花眼”，密度也会高到不透光。 白内障是跑不掉的。好在治疗白内障的手术技术已经很成熟，叫做超声乳化手术（phaco），把不透明的变硬的晶状体用超声打碎，吸走，留下表面的晶状体囊，然后植入一片人工晶体到眼睛里替换这个镜头。 第二个眼科疾病，青光眼。青光眼是视神经的不可逆的凋亡，造成视野，也就是看东西的范围越来越小。其重要的原因之一是眼内的压力高于眼睛所能承受。眼球是有弹性的，内部是充满了液体――房水。房水也是要新陈代谢的，在眼内生成，通过“房角”排除，可以简单的理解成上游龙头放水，下游下水道排水。 要维持密闭的眼球内压力的平衡，上游的放水和下游的排水应该保持平衡，参考小学应用题。但是，房水的产生居然就不受眼内压力的控制。有一种急性闭角型青光眼急性发作的时候，整个下水道关闭，可是上游就若无其事的继续放水。病人的眼内压从正常的20可以飙升到60mmHg，眼疼头疼得吐，要撞墙。 如果能够把疼痛和房水分泌的细胞连接起来，@张纯 教授就轻松多了。 设计最失败的就是视网膜了，导致视网膜脱离这样的恶果！“脊椎动物的眼球是从一种很小的透明的祖先的皮肤下面的光敏感性细胞开始进化的。供应这些光敏感细胞的血管和神经来自外侧。”可那时候身体是透明的啊。进化出独立的眼球以后，视网膜就形成了光感受器被血管和神经压在下面的结构。 光进入眼睛以后要先通过透明的神经纤维层，和半透明的血管层，才能到达光感受器这一层。相当于设计个相机，CCD面向镜头的一方是导线，然后才是CCD。这些导线又要穿进大脑，所以不得不在光感受器层上掏个洞穿过去。因此，有盲点。对了，那个神经传出眼球的点，也是压力集中的地方，也和青光眼有关系。 有个盲点也就认了，反正两边盲点位置不同，脑子里可以后期处理抹掉盲点。但是光感受器的位置太糟糕了，要有足够的精度，所以光感受器是一个个非常细小的锥形和杆状的细胞，它们代谢旺盛需要不断更换部件，于是它们与其上下的层次连接都不紧密。神经纤维层则是非常紧密的结构，于是相当于地毯铺在沙子上。 只要神经纤维层上出现一个裂孔，其下的光感受器和色素上皮层之间的吸引力量根本hold不住。于是整个神经纤维层就会越脱离越大，视网膜上只要有一个裂孔，不加干预的话，视网膜就会整个脱离下来。而假定神经纤维层和光感受器层调换一下，即使丢失了几个光感受器也不会影响整个眼球的。 至于视网膜为什么会有裂孔，那原因很多，比如最常见的危险因素――高度近视，嘿，说你呐，那个戴眼镜的。600度以上的，每年都要去眼科散大瞳孔检查一下视网膜周边有没有变性区或者还不严重的“干孔”，有的话马上需要治疗。 最后，诸神是仁慈的，飞天面条大神的各个分身所设计的人类，上眼皮活动范围比下眼皮大得多。眼科医生呢总是在病人头顶上做手术，手术切口做在上方也方便，术后眼皮遮盖住也安全、卫生、美观。所以，其实人类的设计师是个眼科医生！ 摊上这样的眼球设计，大家都不想的。进化的事呢，是不能强求的。所谓吉人自有天相，做生物最要紧的就是把基因传下去。高度近视的这位，我给你散个瞳…… 进化其实是一种算法，跟二分法、牛顿迭代之类一样，就是为了求解最优值的，只不过使用了“遗传算法”。但是遗传算法其实经常会遇到“早熟收敛”的问题，也就是没有搜索到全局最优值，而在局部最优值就收敛了。