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低頭族眼症 ─「Smart Phone」衍生的新視力問題

PanSci_96
・2016/02/21 ・3371字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

本篇文章由台灣之星贊助,泛科學策畫執行。

文/新竹國泰醫院眼科主任 陳瑩山醫師

王小姐今年 24 歲,近視度數 350 度,眼睛健康沒有不適,從來沒看過醫生。最近卻覺得眼睛痠麻脹痛,視力有時清楚有時模糊,近視度數增加至 450 度,隔了兩週又變成 550 度,平時笑稱公司「計劃趕不上變化」,現在是自己「眼鏡的更換趕不上度數的變化」。就醫後發現,因為這半年來每天醒著都隨時注視手機,眼睛負擔過重,才會不舒服,假性近視也增加,醫師建議她縮短手機的使用時間。

王小姐納悶:「難道使用手機太厲害也會造成眼病?可是現在沒有手機我快活不下去了!」

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這裡,我們看到了一位典型的「低頭族眼症」患者。現在有太多人使用智慧型手機,這類手機已跳脫單純打電話的功能,深入日常生活各個面向,也成為生活中倍感依賴的工具。越來越多人表示沒有手機不只生活不方便,內心也有不安全感,形成現在到處都是低頭族,可說是現代蔚為奇觀的「手機成癮症」。

二十一世紀的文明病:低頭族眼症

70 年代開始陸續出現電視、電腦,醫學界也因此誕生了二十世紀的新視力問題「電腦視覺症候群」(CVS, Computer Vision Syndrome),指電腦或電視螢幕看久了,產生眼睛不適的症狀,包含乾澀、痠脹、假性近視增加,甚至眼睛痛、頭痛;另外也會造成肩頸及手部肌肉的僵硬、痠痛。這種狀況隨著校園電腦普及化,及網路遊戲侵入網咖達到最嚴重的地步。

到了 90 年代手機誕生,不過這項發明並沒有使眼睛不適的比例提高,推究原因,是手機發展初期主要仍在「聽與說」,用到耳朵與嘴巴,眼睛的使用並不高。

近年來,科技巧妙將手機與電腦結合,成功演變成 smart phone,為現代人打造更方便的生活,卻也使因眼睛不適就診的人數明顯增加。這一群青壯年族群,因為重度使用智慧型手機而就醫,其主訴除了眼睛痠澀脹痛外,還常有霧霧看不清楚、視力不穩定,甚至頭昏頭痛、心悸、噁心想吐,狀況琳瑯滿目。近來低頭族就醫人數已經「喧賓奪主」,取代小兒近視及老年人的白內障青光眼,成為眼科就醫族群的大宗,佔了我們平時門診量的三成!

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科技帶來便利也造成許多新視力問題 (photo via FaceMePLS@flickr, CC License)

那麼,「低頭族眼症」就是「電腦視覺症候群」嗎?我們可以說二者的症狀類似,但前者對眼睛的傷害更為嚴重。

螢幕變小,光線更危險了!

要了解「低頭族眼症」與「電腦視覺症候群」的差異,首先我們必須闡明智慧型手機與一般電視、電腦有何不同。歸究起來,智慧型手機擴充了很多「智慧的功能」,使得它能以手機的大小,融入大部份電腦的功能,包含建構社群網站,玩遊戲、收集資料、收信、看電影,由於打電話只是其中一部分,使手機又回到電腦電視時代,以眼睛為主操控的模式,如此當然會就加重眼睛的負擔。

但智慧型手機終究不是電視或電腦,它們最主要的區別如下:

1. 螢幕小
影像也變小、字體更小,要看清楚字體或影像,眼睛當然加倍吃力。

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2. 距離近
在一般的使用狀況下,我們與電視距離約 2 公尺、電腦 50 公分、報紙 30 公分,而智慧型手機必須近至 15 到 20 公分。這時雙眼內聚力更要密合、對焦更加強,造成眼睛睫狀肌過度使用,衍生疲勞與傷害。

3. 使用時間過長
很多人將手機當電腦或電視使用、社群聊天,時常不知不覺超時使用。

4. 使用不當
不像電腦與電視必須放置在桌上,手機小巧輕便、開關機快速,便利性使我們在吃飯、搭捷運、公車、騎機車,甚至在床上都「埋頭苦玩」。我們知道,閱讀需要黃斑部的「固視功能」,人們或許沒有感覺到手機螢幕的些微振動,但是長時間下來,會增加眼睛對焦固視的負擔,進而造成對焦微動調節的疲勞。

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黃斑部的固視功能讓我們能夠閱讀(圖片來源:陳瑩山醫師)

5. 手機光線太亮
這是最嚴重、也最容易被輕忽的問題。單純以手機光線照度而言,當然比電腦、電視來得低,但卻會因其特性與使用方式造成傷害。以電視來說,螢幕大、與人眼距離也遠,光線容易外散,直射光到達黃斑部的比例較少,因此我們會覺得電視螢幕大卻柔和;相較之下,智慧型手機螢幕小、距離短,由手機射出的光線尚未充分發散,就已直射入人眼,這樣毫無偏折「直達」黃斑部的直射光,距離最短、能量又高,易造成黃斑部的傷害。

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臨床上,低頭族有哪些常見的眼部疾病呢?

1. 流行性乾眼症

注意!這是指「流行使用手機」所造成的乾眼症,而不是病菌造成的流行病喔(XD)。過去,約四成的一般人會因為居住環境的溫度、濕度變異不同,有程度不等的淚液分泌過少問題。可是,現代人太專心看手機,「捨不得」眨眼,乾眼症的罹患率已高達八成,可說是時尚流行的手機使用所造成的「流行性乾眼症」。

2. 假性近視成人化

所謂假性近視是指看太久電視及電腦,睫狀肌使用過度所造成,通常好發於國中、國小學童。但現在三四十歲的成人也常有這個現象,尤其出現眼痠、眼脹的症狀時,往往超過一半的人合併假性近視,病人會有視力不穩定,眼鏡愈配愈深的困擾,本篇文章開頭的王小姐就是一個例子。

但這方面的症狀,往往與「隱藏性青光眼」(又稱低壓性青光眼)難以區別,更有很多年輕人是兼具低頭族眼病與青光眼,如果一開始疏忽沒做檢查,後果不堪設想。

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假性近視開始成人化(圖片來源:陳瑩山醫師)
假性近視開始成人化(圖片來源:陳瑩山醫師)

3. 老花眼年輕化

光線進入眼底前,水晶體會吸收紫外光及可見光中能量較高的「藍光」,預防它們造成眼底黃斑部傷害;若在工作及生活上是所謂的「heavy light user」,或本身近視度數深、抵抗光線能力差,就會提早讓水晶體混濁。

這時,水晶體彈性差,看近物時對焦能力降低,造成眼部睫狀肌疼痛,便是老花眼年輕化的由來。以往我們稱老化是「自然的文明病」,在正常狀況下,約四十歲才會有看近的視力困難現象,但是現在約有三成 35 歲的人出現了「近距離視力模糊」現象,並伴隨睫狀肌僵硬、看近視力困難或遠近調適困難的典型老花眼症狀。

4. 視網膜上膜的形成

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除了水晶體吸收的紫外線,大部分可見光仍可自由進入眼底、形成影像。如果慢性「過度」使用手機,會因為直射光照射,使黃斑部受不了氧化壓力的傷害,讓自由基的四處亂竄,進而周邊組織發炎!產生的發炎物質會滲入玻璃體,最終在黃斑部上形成薄膜 ─ 黃斑部蓋被子。病人看出去眼睛好像蓋了一個半透明的紙,暗暗的、解像力變差。視力 1.0 卻不清楚,影響了視覺品質及生活品質,這樣的患者越來越多,佔了青壯年就診人數的三成。

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慢性過度使用手機,容易造成黃斑部病變(圖片來源:陳瑩山醫師)

5. 自發性黃斑部病變出血

自發性黃斑部病變的患者近視度數並不深,年齡也不大,可以說是因為體質上受不了光線的傷害而病變。輕者造成眼底視網膜上膜,重者會因為病變出血。常見症狀包含發現眼睛正中央有暗影、想看什麼就看不到什麼;更會因為出血而造成急性視力下降。目前我們已有年僅高中的病患,且不只一例。

我們能怎麼做?吃對的食物、控制三高

我想,如何減輕智慧型手機的使用,並不是我要討論的課題,因為就趨勢而言,人們一定會愈來愈依賴智慧型手機,眼睛的角色只會更加吃重!在此,只是要強調這類手機對眼睛潛在的不利因素,及如何避免傷害產生。

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事實上,眼睛的最佳抗光物質其實不難獲得,如綠色植物所含的葉黃素便可中和強光,並發揮消炎作用;而魚類身上的 Omega-3 脂肪酸所含之 DHA,也會包覆在感光細胞的細胞膜上,就像一件「防曬衣」,防止細胞因為光線太強過熱而凋亡。

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葉黃素能中和強光,並發揮消炎作用(photo via Vinoth Chandar@flickr, CC License)

除了「防曬衣」,眼睛還有自己的「涼感衣」─ 脈絡膜。它是眼內的血管層,血流快速,會帶走因照光升高的熱量,這就是為什麼手機用久會發燙,眼睛卻不會有過熱的現象。如果全身性的血糖、血壓與膽固醇控制不良,眼部血液速度變慢,便會減低我們對熱量的運輸與自由基的消除作用,黃斑部也不易在照光後維持恆溫狀態,因此,三高的控制也非常重要!

科技始終來自人性,但也考驗人性

智慧型手機中包山包海的應用程式無所不能,已充分融入我們的日常生活,使大家能「一機在手、世界跟我走」,然而科技始終來自人性,卻也考驗人性,請大家好好保護眼睛!(爹娘我押韻啦!)

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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眼睛痛、視線模糊、視力退化?小心!可能是多發性硬化症
careonline_96
・2024/07/05 ・2072字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「那是一位 50 多歲的婦女,因為視力變差而就醫。檢查發現是視神經發炎,於是住院接受治療。」臺北榮民總醫院眼肌神經科主任鄭惠禎醫師指出,「腦部核磁共振檢查顯示,除了視神經發炎之外,腦部也有病灶,最終診斷為多發性硬化症。」

剛聽到罹患多發性硬化症時,患者非常難以接受。鄭惠禎醫師說,經過一段時間後,患者漸漸能夠理解這是一個需要好好控制的疾病,也願意聽從醫師的建議接受治療,目前狀況維持穩定,在門診持續追蹤。

多發性硬化症(Multiple Sclerosis,簡稱 MS)是種自體免疫疾病,患者的免疫系統會攻擊自己的中樞神經系統,引起發炎反應,漸漸造成神經退化、中樞神經系統功能受損。鄭惠禎醫師說,多發性硬化症可以在任何年齡發病,較好發於 20 至 40 歲的年輕族群,以女性患者占多數。

多發性硬化症的表現與受到攻擊的部位有關,可能的症狀包括複視、視力異常、色覺異常、眩暈、疲勞、肢體無力、痙攣、手腳發麻、感覺障礙、失去平衡、口齒不清等,而且每次發作可能出現不同的症狀。

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約有 80% 的多發性硬化症患者會表現眼部症狀,而至眼科就診。鄭惠禎醫師指出,視神經炎會造成視力減退、視野缺損、伴隨眼球轉動疼痛、光反射遲緩、甚至失明等;眼球運動系統受到影響,可能出現複視、眼瞼下垂、眼球轉動困難等;中樞神經系統受到影響,可能出現眼球不自主跳動、凝視性麻痺等。

很多原因都會造成視力模糊,大家如果發現有視力模糊的狀況,千萬不能掉以輕心,請盡快至眼科檢查,仔細找出病因。鄭惠禎醫師提醒,至於多發性硬化症患者一定要按時回診追蹤。

「曾經遇過一位多發性硬化症患者,已經發作過視神經炎,但是沒有按時回診追蹤。直到有一天,患者因為視力模糊回到門診。檢查發現患者的視力相當差,視神經已明顯萎縮。若等到視神經萎縮再接受治療,效果大概也相當有限。」鄭惠禎醫師說,「多發性硬化症可能會有一些小發作,而病人沒有明顯的感覺,但是傷害會漸漸累積,神經學後遺症便越來越嚴重。患者務必定期回診!」

積極治療、穩定控制多發性硬化症

針對視神經發炎急性發作的患者,必須先排除感染、壓迫等問題,然後評估是否進行類固醇脈衝治療,以控制發炎。鄭惠禎醫師說,急性期的治療,通常以類固醇治療為主。

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在急性期的症狀緩解後,多發性硬化症患者可能需要接受改變病程的治療。改變病程的治療有助於減少發作次數,讓病情維持穩定,盡可能減少神經破壞,避免神經學後遺症持續累積。

有多種藥物可用於改變病程的治療,包括干擾素、標靶藥物、免疫調節藥物等,醫師會根據患者的狀況選擇合適的藥物。目前也有口服藥物可供 13 至 18 歲之青少年使用,便利性高,有助提升治療遵從度。

多發性硬化症患者務必與醫師密切配合,積極接受治療,減少發作次數,維持生活品質!

筆記重點整理

  • 多發性硬化症是自體免疫疾病,患者的免疫系統會攻擊自己的中樞神經系統,引起發炎反應,使神經系統功能受損。多發性硬化症可以在任何年齡發病,較好發於 20 至 40 歲的年輕族群,以女性患者占多數。
  • 多發性硬化症的表現與受到攻擊的部位有關,可能的症狀包括複視、視力異常、色覺異常、眩暈、疲勞、肢體無力、痙攣、手腳發麻、感覺障礙、失去平衡、口齒不清等,而且每次發作可能出現不同的症狀。
  • 約有 80% 的多發性硬化症患者會表現眼部症狀,包括視力減退、視野缺損、眼球轉動疼痛、光反射遲緩、失明、複視、眼瞼下垂、眼球活動受限、眼球不自主跳動、凝視性麻痺等。
  • 針對視神經發炎急性發作的患者,若無禁忌症,通常會考慮進行類固醇治療。
  • 在急性期的症狀緩解後,多發性硬化症患者可能需要接受改變病程的治療。改變病程的治療有助於減少發作次數,讓病情維持穩定,盡可能減少神經破壞,避免神經學後遺症持續累積。

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老花眼怎麼辦?替換老花眼鏡好麻煩,該作雷射手術嗎?
careonline_96
・2024/06/26 ・516字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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老花眼就是眼睛調節能力隨著年紀而下降。

以前年輕的時候,眼睛像是一台很好的相機,可以看得很遠、看得很近。

所謂的老花就是調節力變差,使我們需戴另一副老花眼鏡,除了近視眼鏡外,還要再加上一副老花眼鏡,來幫助我們看近物。

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