眼睛是我們了解周?chē)澜缱钪匾母杏X(jué)器官。我們每天獲得的外界信息，大部分是通過(guò)眼睛輸入的。無(wú)論是走路、吃飯、讀書(shū)、看報(bào)、看電視、查閱計(jì)算機(jī)和手機(jī)里面的信息、開(kāi)車(chē)、爬山、寫(xiě)字、繪畫(huà)、做實(shí)驗(yàn)、與家人同事交流，還是欣賞圖畫(huà)、觀看舞蹈、享受自然界五彩斑斕的美景，都需要使用眼睛。所以眼睛不僅為我們的日常生活和工作所需要，也使我們的生活變得豐富多彩。
　　我們眼睛的構(gòu)造是非常精巧的，在工作原理上像一架照相機(jī)。瞳孔相當(dāng)于光圈，晶狀體相當(dāng)于透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)里的感光膠片或數(shù)碼相機(jī)里面的電荷偶合器。眼部的肌肉除了控制瞳孔的大小和晶狀體的聚焦以外，還可以使眼球轉(zhuǎn)動(dòng)，去觀看我們最關(guān)注的事物。缺少上面說(shuō)的任何一個(gè)“部件”，眼睛都不能正常工作。
　　眼睛的精妙構(gòu)造使相信“神創(chuàng)論”的人確信，眼睛是“造物主”設(shè)計(jì)制造的。難以相信眼睛里面的那么多個(gè)“部件”都能獨(dú)立地進(jìn)化出來(lái)，再組裝在一起。而相信“進(jìn)化論”的人則認(rèn)為，眼睛和我們身體的其它構(gòu)造一樣，也是生物進(jìn)化的產(chǎn)物。從只能感覺(jué)光線的最簡(jiǎn)單的感光細(xì)胞，到能分辨光線方向的眼點(diǎn)，到能形成圖像的眼睛，中間經(jīng)歷過(guò)許多步驟。其中每一步都給生物以生存上的優(yōu)勢(shì)，因而能夠存在和發(fā)展，最后形成人眼這樣高度復(fù)雜的視覺(jué)構(gòu)造。
　　進(jìn)化論者反對(duì)神創(chuàng)論者的一個(gè)有力證據(jù)，就是我們的眼睛雖然結(jié)構(gòu)精巧，卻是不完美的。具體來(lái)說(shuō)就是我們眼睛里面的視網(wǎng)膜是“反著貼”的。視網(wǎng)膜的這種“貼”法帶來(lái)了一系列的缺點(diǎn)。如果眼睛是某種智慧的“設(shè)計(jì)者”構(gòu)思出來(lái)的，“他”就“不應(yīng)該”犯這樣的“錯(cuò)誤”。要了解這一點(diǎn)，我們需要知道一些關(guān)于視網(wǎng)膜的構(gòu)造和工作原理的知識(shí)。

圖1-人眼的視網(wǎng)膜

　　人眼的視網(wǎng)膜可以大致分為三層，分別是感光層、雙極細(xì)胞層、和節(jié)細(xì)胞層(圖1)。感光層里面的感光細(xì)胞負(fù)責(zé)把視覺(jué)信號(hào)（光信號(hào)）變?yōu)殡娦盘?hào)（其中視桿細(xì)胞負(fù)責(zé)弱光下的視力，視椎細(xì)胞負(fù)責(zé)明亮光線下的高解析度成像能力和彩色視力）。雙極細(xì)胞分析處理這些信號(hào)，將其分類(lèi)。有的信號(hào)只傳輸形狀，有的信號(hào)只傳輸深淺，有的信號(hào)只傳輸色彩，等等。節(jié)細(xì)胞把這些分了類(lèi)的信號(hào)傳輸?shù)酱竽X，在大腦中再合成為統(tǒng)一的圖像。除了上面所說(shuō)的細(xì)胞外，人的視網(wǎng)膜還含有其它細(xì)胞，比如在雙極細(xì)胞層中還有橫向聯(lián)系的水平細(xì)胞，在節(jié)細(xì)胞層中也有橫向聯(lián)系的無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞，等等。
　　知道了視網(wǎng)膜中這三層細(xì)胞的功能，我們就應(yīng)該“推斷”出它們?cè)谘矍蚶锩娴某蛄税伞８泄饧?xì)胞既然是直接接受光學(xué)信號(hào)的，那自然應(yīng)該朝向光線來(lái)的方向，即瞳孔方向。節(jié)細(xì)胞既然負(fù)責(zé)把雙極細(xì)胞處理過(guò)的神經(jīng)信號(hào)傳輸?shù)酱竽X，那自然應(yīng)該背著瞳孔的方向，而朝向大腦。但是實(shí)際的情形卻恰恰相反，是節(jié)細(xì)胞層對(duì)著光線來(lái)的方向，感光細(xì)胞層背著光線來(lái)的方向。
　　這樣一來(lái)，從瞳孔進(jìn)來(lái)的光線，經(jīng)過(guò)晶狀體聚焦后，先要經(jīng)過(guò)節(jié)細(xì)胞層、雙極細(xì)胞層、以及感光細(xì)胞中含細(xì)胞核的部分，最后才到達(dá)感光細(xì)胞中真正感覺(jué)光線的部分。這些“擋”在感光結(jié)構(gòu)前面的細(xì)胞就會(huì)反射和折射光線，使感光細(xì)胞形成的圖像變得模糊，就像在照相機(jī)的膠片前面擋上一張半透明的膜一樣。
　　由于送出視覺(jué)信號(hào)到大腦的節(jié)細(xì)胞朝向光線來(lái)的方向，它們發(fā)出的神經(jīng)纖維必須匯聚成一束，反穿過(guò)整個(gè)視網(wǎng)膜。在這個(gè)地方感光細(xì)胞就無(wú)法存在，造成我們眼睛里面的“盲點(diǎn)”（圖中沒(méi)有畫(huà)出）。
　　“反貼”的視網(wǎng)膜與眼球壁之間由于只有細(xì)胞接觸，比較容易脫落。頭部受到猛烈沖擊時(shí)，或者隨著人年齡增大眼球變形時(shí)，都容易造成視網(wǎng)膜脫落，影響視力。如果視網(wǎng)膜是“正貼”的，神經(jīng)纖維就會(huì)把它“拉”住。
　　不僅如此，為了給節(jié)細(xì)胞層和雙極細(xì)胞層里面的細(xì)胞供給養(yǎng)分和氧氣，在視網(wǎng)膜的表面還有一層血管網(wǎng)。這些血管不僅吸收和阻擋光線，萬(wàn)一破裂，溢出的血液還會(huì)直接擋在光路上，嚴(yán)重影響視力，在臨床上叫做“眼底出血”。
　　不僅是人類(lèi)的眼睛，所有脊椎動(dòng)物（包括魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)動(dòng)物）眼睛里面的視網(wǎng)膜都是“反貼”的。比脊椎動(dòng)物原始的脊索動(dòng)物中的七鰓鰻，就已經(jīng)有視網(wǎng)膜“反貼”的眼睛，而且已經(jīng)有晶狀體和動(dòng)眼肌。它的視網(wǎng)膜也已經(jīng)有三層細(xì)胞。這說(shuō)明人類(lèi)這樣的眼睛構(gòu)造在約5億年前的“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”時(shí)期就形成了。既然視網(wǎng)膜“反貼”有那么多缺點(diǎn)，自然選擇為什么不進(jìn)行“糾正”，把視網(wǎng)膜“正”過(guò)來(lái)呢？進(jìn)化過(guò)程是不是真的很“愚蠢”呢？
　　自然界里有沒(méi)有視網(wǎng)膜“正貼”的眼睛呢？有。那就是章魚(yú)的眼睛。章魚(yú)的感光細(xì)胞中實(shí)際感光的部分就是朝向光線來(lái)的方向的，細(xì)胞體和它發(fā)出的神經(jīng)纖維位于感光部位的后方（圖2）。章魚(yú)就沒(méi)有神經(jīng)細(xì)胞擋住光線和視網(wǎng)膜脫落的問(wèn)題，也沒(méi)有盲點(diǎn)。既然如此，為什么我們不能進(jìn)化出像章魚(yú)那樣的眼睛呢？

圖2-章魚(yú)眼睛的視網(wǎng)膜

　　其實(shí)，只要我們仔細(xì)分析一下成像的條件，以及感光細(xì)胞要正常執(zhí)行它的功能所需要的條件，就可以發(fā)現(xiàn)進(jìn)化過(guò)程實(shí)際上是很“聰明”的。我們的眼睛實(shí)際上并不比章魚(yú)的眼睛差。
　　先說(shuō)成像條件。要形成清晰的圖像，必須滿足一個(gè)條件，就是感光結(jié)構(gòu)必須靠近遮光結(jié)構(gòu)，這樣光線就只能從一個(gè)方向來(lái)。這在照相機(jī)中不成問(wèn)題，因?yàn)檎障鄼C(jī)的機(jī)體就是不透光的，光線只能從鏡頭進(jìn)來(lái)。但是生物體的細(xì)胞和組織是半透明的，如果沒(méi)有遮光結(jié)構(gòu)，就無(wú)法分辨光線來(lái)的方向，也無(wú)法成像。所以即使是最簡(jiǎn)單的眼點(diǎn)也由兩個(gè)細(xì)胞組成，一個(gè)是感光細(xì)胞，一個(gè)是色素細(xì)胞。色素細(xì)胞里面的黑色素就能起到遮光的作用。在人的眼睛中，視網(wǎng)膜是直接和一層色素細(xì)胞“貼”在一起的（見(jiàn)圖1）。這層細(xì)胞就起到照相機(jī)中“暗箱”的作用。
　　感光細(xì)胞和色素細(xì)胞必須緊緊地靠在一起。如果它們中間還有別的非色素細(xì)胞，遮光效果就不好了。中間那些細(xì)胞不僅會(huì)使光線從別的方向“溜”進(jìn)來(lái)，它們自己也會(huì)反射和折射光線。所以人眼中視網(wǎng)膜“反貼”，實(shí)際上是讓感光細(xì)胞和色素細(xì)胞之間“緊密接觸”，中間沒(méi)有間隙。這對(duì)清晰成像是必須的。如果我們把視網(wǎng)膜“正貼”，在感光細(xì)胞和色素細(xì)胞之間就會(huì)有多層別的細(xì)胞（包括雙極細(xì)胞，節(jié)細(xì)胞,甚至感光細(xì)胞自己的細(xì)胞體）。這些結(jié)構(gòu)都會(huì)反射光線，對(duì)成像的質(zhì)量有不利的影響。
　　章魚(yú)采取的是另一個(gè)辦法。除了在感光結(jié)構(gòu)后面有色素細(xì)胞外，感光細(xì)胞自己也在感光結(jié)構(gòu)后面形成許多色素顆粒，起到遮光的作用（圖2）。這等于是同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)既有感光結(jié)構(gòu)，又有遮光結(jié)構(gòu)，而且彼此緊鄰。即使是低等動(dòng)物沙蠶（一種海洋環(huán)節(jié)動(dòng)物）也采用了這種方法。色素細(xì)胞和感光細(xì)胞中的色素顆粒排成一圈，緊靠感光結(jié)構(gòu)。
　　現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)感光細(xì)胞的工作條件。在討論感光細(xì)胞的朝向時(shí)，我們不能只想到光學(xué)效應(yīng)，還必須考慮到這些細(xì)胞的能量供應(yīng)。感光細(xì)胞是高度消耗能量的，所以必須有充足的血液供應(yīng)。特別是像人眼和章魚(yú)眼這樣有大量感光細(xì)胞聚集在一起執(zhí)行功能時(shí)，必須有專(zhuān)門(mén)的血液供應(yīng)系統(tǒng)。這些血管必須足夠密集，而且和感光細(xì)胞要非?？拷?。但是血管和它里面的血液對(duì)于成像卻是災(zāi)難。人的血液中的血紅素對(duì)光線有強(qiáng)烈的吸收，在540毫微米左右有一個(gè)吸收峰。如果這些血管在感光細(xì)胞的旁邊或是后面（更不要說(shuō)在前面，即朝向光線的方向），都會(huì)由于血紅素的干擾而嚴(yán)重影響成像。所以在人的眼球中，對(duì)感光細(xì)胞的血液供應(yīng)主要不是來(lái)自視網(wǎng)膜表面稀疏的血管網(wǎng)（與節(jié)細(xì)胞發(fā)出的神經(jīng)纖維相鄰），而是在色素細(xì)胞層后面，位于“脈絡(luò)膜”中的密集的血管網(wǎng)（見(jiàn)圖1）。
　　章魚(yú)的眼睛也采用了同樣的“戰(zhàn)略”。雖然章魚(yú)的血液不含血紅素，但是也由于它里面含銅的血藍(lán)蛋白而顯藍(lán)色，對(duì)成像同樣有干擾作用。在章魚(yú)的視網(wǎng)膜里，血管網(wǎng)穿插于感光細(xì)胞之間，但卻位于色素顆粒的后面。也就是說(shuō)，在章魚(yú)的眼睛里，血管和感光結(jié)構(gòu)之間也是被色素層隔開(kāi)的（圖2）。
　　所以無(wú)論是人眼還是章魚(yú)眼，都采取了 “感光結(jié)構(gòu)—色素層—血管網(wǎng)” 這樣的結(jié)構(gòu)。它們彼此緊靠在一起。這樣不僅對(duì)于清晰成像最有利，也能在最大限度地滿足感光細(xì)胞的能量需要的同時(shí)，避免血液對(duì)成像的干擾作用。雖然章魚(yú)眼的視網(wǎng)膜是“正貼”的，人眼的視網(wǎng)膜是“反貼”的，但是在“感光結(jié)構(gòu)—色素層—血管網(wǎng)”這個(gè)安排上，它們是完全一致的（比較圖1和圖2）。所以人眼里視網(wǎng)膜的“反貼”，其實(shí)是有“正當(dāng)理由”的。
　　話雖如此，那擋在人眼感光細(xì)胞之前的那些細(xì)胞層的干擾作用又如何被處理呢？在這里進(jìn)化過(guò)程也顯出它的“聰明”來(lái)，采取了一些有效的措施。其中最有效的就是黃斑的形成。
　　黃斑是視網(wǎng)膜上的一個(gè)特殊區(qū)域。當(dāng)我們凝視某一點(diǎn)時(shí)，它的圖像就正好被聚焦在黃斑上。在黃斑處，雙極細(xì)胞、節(jié)細(xì)胞、連同它們發(fā)出的神經(jīng)纖維，都向四周避開(kāi)。視網(wǎng)膜表面的血管網(wǎng)和神經(jīng)纖維也避開(kāi)這個(gè)地方。這樣在黃斑處，視網(wǎng)膜就形成一個(gè)凹陷，叫做“中央凹”，光線可以不經(jīng)過(guò)其它細(xì)胞和結(jié)構(gòu)而直接照射到感光細(xì)胞上，這樣就把其它細(xì)胞的干擾作用最大限度地消除了。而且在“中央凹”處，視椎細(xì)胞高度密集，達(dá)到每平方毫米150,000個(gè)左右。而在視網(wǎng)膜的其它部分，每平方毫米只有4,000到5,000個(gè)視椎細(xì)胞。這樣黃斑就有高度的分辨率和成像能力，是我們的眼睛看得最清楚的地方。
　　黃斑的形成也是和我們大腦的工作方式一致的。我們的大腦在每一個(gè)時(shí)刻只能關(guān)注和思考一個(gè)問(wèn)題。整個(gè)圖像都是“高清”的不僅會(huì)占用太多的資源，我們的大腦也不能處理如此多的信息。比如我們?cè)陂喿x時(shí)，每秒鐘只能輸入十來(lái)個(gè)字的信息。這就不需要整頁(yè)書(shū)的每個(gè)字都看清楚，只要我們讀的那幾個(gè)字清楚就行了。這種情況能使我們集中注意力。書(shū)頁(yè)上的每個(gè)字都如黃斑處那么清楚不僅沒(méi)有必要，反而會(huì)分散我們的注意力。
　　鷹是鳥(niǎo)類(lèi)，長(zhǎng)著和人一樣的，視網(wǎng)膜“反貼”的眼睛。但是通過(guò)黃斑的形成和晶狀體的“優(yōu)化”（有些鷹的晶狀體甚至有放大作用），老鷹可以在幾百米甚至上千米的高空看清地面的小動(dòng)物。這相當(dāng)于在十幾米以外看清楚報(bào)紙上的小字。這說(shuō)明“反貼”的視網(wǎng)膜，通過(guò)“優(yōu)化”以后，并不會(huì)妨礙高度清晰的圖像的形成。
　　對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，影響圖像清晰度的主要原因并不是視網(wǎng)膜的朝向，而是晶狀體的聚焦能力?！敖曆邸?、“遠(yuǎn)視眼”、和“散光”都是晶狀體的聚焦能力有問(wèn)題的表現(xiàn)，在大多數(shù)情況下與視網(wǎng)膜的成像能力無(wú)關(guān)。佩戴眼鏡后，大多數(shù)的人的視力都會(huì)得到改善，說(shuō)明視網(wǎng)膜本身不是問(wèn)題。只有在少數(shù)情況下，才會(huì)發(fā)生視網(wǎng)膜脫落、黃斑病變、和眼底出血這樣影響視力的情況。 “盲點(diǎn)”離黃斑有相當(dāng)?shù)木嚯x，而且由于我們有兩只眼睛，兩個(gè)盲點(diǎn)的位置在視野里并不重疊，所以平時(shí)我們是感覺(jué)不到的。由于這些原因，對(duì)于多數(shù)人來(lái)說(shuō)，視網(wǎng)膜“反貼”并不會(huì)造成問(wèn)題。
　　所以人眼視網(wǎng)膜的朝向，從它給一些人帶來(lái)的問(wèn)題（如視網(wǎng)膜脫落，眼底出血）來(lái)看，它是“貼”反了。但是從形成清晰圖像所要求的“感光結(jié)構(gòu)—色素層—血管網(wǎng)”結(jié)構(gòu)來(lái)看，它又沒(méi)有“貼”反。是進(jìn)化過(guò)程“聰明”的“修正”。特別是黃斑的形成，最大限度地避免了視網(wǎng)膜“反貼”的缺點(diǎn)，而取得了形成清晰圖像的能力。
　　在一些低等動(dòng)物的“眼睛”，如渦蟲(chóng)的“色素杯狀眼”里面，色素細(xì)胞成杯狀，感光細(xì)胞伸入到杯里面，由它們前面的“光桿結(jié)構(gòu)”感受光線（圖3）。在這里，感光結(jié)構(gòu)也緊靠色素細(xì)胞。而且“感光桿”感受到的信號(hào)，通過(guò)細(xì)胞體和細(xì)胞體的神經(jīng)纖維傳到扁蟲(chóng)的“腦”中（見(jiàn)圖），信號(hào)傳遞的方向與光線的方向是相反的。所以，渦蟲(chóng)的眼睛也是一個(gè)“倒轉(zhuǎn)”的結(jié)構(gòu)，其目的是讓感光結(jié)構(gòu)盡量靠近色素杯，以獲得盡可能好的光線方向的信息。在這里沒(méi)有圖像形成，只有光線的方向，所以細(xì)胞“倒轉(zhuǎn)”也沒(méi)有什么副作用。如果脊椎動(dòng)物的眼睛是由類(lèi)似“色素杯狀眼”的結(jié)構(gòu)進(jìn)化而來(lái)，就會(huì)形成視網(wǎng)膜“反貼”的情形，而且“反”不過(guò)來(lái)了。

圖3-渦蟲(chóng)的色素杯狀眼

　　到底是章魚(yú)的眼睛好，還是人類(lèi)的眼睛好，還是一個(gè)難以回答的問(wèn)題。章魚(yú)的視網(wǎng)膜雖然是“正貼”的，但是沒(méi)有雙極細(xì)胞和節(jié)細(xì)胞層。章魚(yú)眼睛后面有一個(gè)膨大的神經(jīng)節(jié)，也許就含有相當(dāng)于雙極細(xì)胞和節(jié)細(xì)胞那樣的神經(jīng)細(xì)胞，起到初步分析處理視覺(jué)信號(hào)的目的。由于章魚(yú)的感光細(xì)胞前面沒(méi)有其它細(xì)胞阻擋，似乎也沒(méi)有形成黃斑的理由。章魚(yú)如何處理視覺(jué)信息，是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題。
　　章魚(yú)的眼睛與人類(lèi)的眼睛，雖然進(jìn)化路線不同，但是在形成清晰的圖像、排除血管的干擾、和保證感光細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)上又“殊途同歸”，形成了同樣的“感光結(jié)構(gòu)—色素層—血管網(wǎng)”結(jié)構(gòu)。在這里我們不能不驚嘆進(jìn)化過(guò)程的力量。