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图1-1笛卡儿所画的神经系统工作原理图。
在古埃及、巴比伦和印度等文明古国，人们早就知道眼疾致盲，并尝试进行治疗。公元前4世纪前后的古印度医生苏斯鲁塔（Susruta）是古印度外科医学的鼻祖。中国古代将他的姓名译为妙闻。现在传世的《妙闻集》（ Susruta Samhita ）一般认为经过了后人的补充加工，其中记载了他的许多外科发现。据说，妙闻已经知道食用肝（富含维生素A，当然当时人们并不知道这一点）可以治疗夜盲，他甚至还用像弯针那样的工具对白内障进行手术治疗。不过这些都只是基于经验的治疗方法，人们还不了解眼的解剖结构和工作机制。
最先对眼进行解剖研究的是古希腊学者。公元前5世纪，阿尔克迈翁（Alcmaeon）对视神经进行了解剖。不过，他错误地认为视神经是中空的。这并不奇怪，要知道2000多年以后笛卡儿（René Descartes）仍持此观点。笛卡儿认为，外界景物在视网膜上形成倒像，然后假想有“精气”通过视神经的中空管道到达松果体（因为松果体位于脑的中央，又只有一个，所以他想当然地认为松果体是灵魂的栖息地），之后精气又通过神经管道到达肌肉，使肌肉收缩。这一错误一直延续到1674年，荷兰科学家列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）用他发明的显微镜仔细观察了视神经之后，才得到了纠正。
古希腊希波克拉底学派
的学者则对眼睛进行了解剖，发现眼球壁包括三层膜：（1）巩膜（连同角膜）；（2）眼色素层膜（虹膜、睫状体和脉络膜）；（3）视网膜。后来古罗马医生盖仑（Claudius Galen）在其《眼睛及其附属器官》（
On the Eyes and Their Accessory Organs
）一书中描述了眼睛内更多的组织，包括结膜、角膜、虹膜、晶状体、脉络膜、巩膜、水状液、玻璃体和视网膜等。他甚至还描述了视交叉，也就是从双眼出发的视神经在向脑传送的过程中进行交叉的地方。不过他关于这些组织功能的解释都只限于自己的猜想和当时流行的“精气”等错误观念。盖仑被尊为西方医学之父，做了大量动物解剖研究，但是没有做过人体解剖，因为当时禁止人体解剖。在其后的1500年左右，人们把盖仑的话奉为金科玉律，把他由解剖猪脑和牛脑等得到的结果应用到人脑中，进而得出了许多错误的结论。
图1-2眼球的剖面图。
图1-3盖仑讲课。
虽然古希腊人对眼睛的结构已经有了相当的认识，但是对于眼睛究竟是怎样工作的这个问题仍知之甚少。阿尔克迈翁把眼睛比作一盏点着的灯笼，并认为人之所以能看见东西，是因为眼睛可以发出能够检测周围事物的火花。他的论据是：被人当头一击会眼冒金星。
在他那个时代及其以后，有许多人都相信这种观点，尽管各人的说法有所不同，其中也不乏一些名人，例如柏拉图（Plato）、欧几里得（Euclid）、托勒玫（Ptolemy）等人。这种观点流行久远，16世纪时，莎士比亚（Shakespeare）在他的喜剧《爱的徒劳》（
Love's Labour's Lost
）中借剧中人物之口说道：“恋人眼中的光芒可以使猛鹰眩目。”
直到现在还有“某人两眼冒火”、“目露凶光”之类的说法呢。
然而当时也有人［伊壁鸠鲁（Epicurus）］认为：人看东西时，有粒子从所看的物体进入我们的眼睛。不过这些说法都是一些猜想，并没有实验证据。彼此之间的争论也都是思辨式的，因此很难下结论说谁对谁错。
一直到1719年，意大利解剖学家莫尔加尼（Giovanni Morgagni）做了一个实验，说明压迫眼球虽然使人看到闪光，但是其实并没有火花从眼中冒出。他的实验实际上很简单，莫尔加尼用力压迫自己的眼球以至非常清楚地感到眼冒金星，但是受命仔细观察他眼睛的助手却毫无所见。兰古思（Georg Langguth）进一步在暗室中重复了这个实验，他让他的一位朋友仔细观察当他感到眼冒金星时眼中是否有火花冒出，然后他和助手易位重复实验，结果都一样，谁也没有看到有火花从对方的眼中冒出。因此，眼冒金星不能作为有火花从眼中冒出的证据。
那么为什么当眼睛受压迫时，人会有“眼冒金星”的感受呢？其原因直到不久前才被最终揭开。1989年，德国科学家格鲁塞尔（Otto Grusser）及其同事发现，眼球的形变使视网膜受到牵伸，这就引起了视网膜中一系列神经细胞的活动，最后传到脑中就使人感到“看到了”光点。这只是一种光幻视（即一种幻觉）罢了。
在盖仑之后直到文艺复兴时期之前中世纪的黑暗时代，科学研究在欧洲停滞了，阿拉伯学者继承了古希腊和罗马的科学成就。在对眼睛的研究方面，海赛姆［Ibn alHaytham，在西方，人们称他为海桑（Alhazen）］不相信眼睛会放光的说法，他认为：我们之所以能看到物体，是因为物体发出的光进入了眼睛。他也是最先认识到针孔成像是一个倒像的学者之一。但是，总的说来，阿拉伯学者几乎全盘接受了古希腊和罗马哲人的学说而很少有创新。不过文艺复兴后的欧洲正是通过他们才又重新知道了古希腊和罗马的发现。科学就像接力棒一样在各个不同民族之间传承和发扬光大，时至今日，科学更成了只有通过在全世界不断交流才得以如此迅速地蓬勃发展的事业。
图1-4维萨里《人体的构造》
经过了中世纪的科学停滞之后，到文艺复兴时期，人们又开始了对眼睛的解剖研究。和前人误认为晶状体是眼睛的接收器官不同，布鲁塞尔（在今比利时）的医生维萨里（Andreas Vesalius）
率先提出视网膜可能是接收光的主要部分之猜想。1583年，巴塞尔（位于今瑞士境内）的解剖学家普拉特（Felix Platter）明确提出晶状体的作用是聚焦光线。他纠正了以前人们误认为晶状体位于眼球中心的谬误，指出晶状体位于眼睛的前方。不过他并没有提出在视网膜上形成倒像的概念。达·芬奇（Leonardo da Vinci）认识到是晶状体把光聚焦在视网膜上，但是令他大惑不解的是，按照海桑针孔成像是倒像的说法，落在视网膜上的应该是一个倒像，而我们看到的东西并非倒立，于是他相信在视神经中传送的“应该”是正立的像。他煞费苦心地想解决这个矛盾，假设或在晶状体之前或在晶状体之后像再颠倒一次，但是没有哪个解释能真正令人满意。开普勒（Johannes Kepler）认为对这个现象的解释不属于光学的范畴，他只好把对倒像的纠正归之于“灵魂的活动”。
17世纪，一位托钵修士沙伊纳（Cristopher Scheiner）剥去眼球后壁的不透明层，只留下半透明的视网膜，这样他第一次观察到了在视网膜上所形成的倒像。达·芬奇“智者千虑，必有一失”，他以为在视网膜之前会有某些机制把倒像再颠倒过来的假设是不正确的。科学结论并不是靠想当然得出的，即使听起来似乎很“合理”，且提出者是聪明绝顶的智者也不行！