颜色视觉

2006年全国中学生生物学联赛理论试题单选题第8题“人眼有三种视锥细胞，分别对下列哪三种颜色最敏感：A.蓝、黄、绿  B.红、蓝、绿  C.蓝、红、黄  D.绿、红、黄”

参考答案：A

参考书一：

高等教育出版社出版2001年第2版，王玢、左明雪先生编著《人体及动物生理学》P148-149，一些研究人员利用20世纪60年代发展起来的显微分光光度术、眼底反射术等新技术，成功地鉴别了不同类型的视锥色素。在人的视网膜中央凹，测得三种不同视锥细胞中的色素，其吸收峰分别为564（红敏）、534（绿敏）、420（蓝敏）纳米。

三原色理论假定在视网膜上存在三种视锥细胞，分别含不同的感光色素，对红、绿、蓝三原色光波敏感。

参考书二：

高等教育出版社出版2005年1月第2版，吴相钰、陈守良等《陈阅增普通生物学》P165

在人眼的视网膜中有3中视锥细胞，每一种视锥细胞含有一种感光色素，分别对蓝光、绿光、黄光最敏感。

参考书三：

北京大学出版社2005年4月第3版，陈守良先生《动物生理学》P295-296

如何感受颜色的问题是感官生理学中长期以来引起兴趣和争论的问题之一。

1801年英国生理学家和物理学家杨(Thomas  Young)提出了他的解释感受颜色的学说。他的色觉学说认为红、黄、蓝是三原色，其他的颜色可以从混合不同比例的原色的单色光得到。他假定有感受原色的分离的机构，而其它的色觉来自这些机构不同程度的兴奋，但他的学说多年未受重视。

1850年亥姆霍茨对杨(Thomas  Young)学说进行了修正。

按照杨-亥姆霍茨的色觉学说，红、黄、绿是三种基本的颜色，与之相对应，在眼的视网膜中有三种感受颜色的视锥细胞，含有三种不同的感光色素，每种感光色素主要对一种基本颜色的刺激产生反应，引起兴奋，对其他颜色的光线刺激虽也有反映但程度较弱。各种感光色素的感色范围有一部分是重叠的。单独一种视锥细胞的兴奋引起相应的基本色觉。三种视锥细胞都受同等的刺激，就会产生白色感觉。三种视锥细胞不同程度地受到刺激可以产生一切其他的颜色。

三色学说虽然受到了比较广泛的支持，但是直接的证据直到1964年才得到。

1964年，W.B.Mmarks首先在金鱼的视网膜的单个视锥细胞上测定了颜色吸收光谱，他发现有三类视锥细胞，相应于三种感光色素之一，每一类具有一个最大的吸收波长。在人和灵长类动物作了相似的测定，得到了相同的结果。人视网膜中三种视锥细胞，吸收光谱分别约为450（蓝）、530（绿）、560（黄）纳米。

光化学有一原理，不同波长的光按照每一波长被吸收的比例来促进光化学反应，一个光子也没有被吸收就不会对色素分子起作用。一旦被吸收，则光子转移一部分能量给色素分子。因此一个感光细胞的色素吸收那些波长的光谱，就会相应的被那些波长的光所兴奋。记录视锥细胞的电位变化也区分出三类细胞分别对三种不同波长的光发生最大的反应，与三类视锥细胞的吸收光谱类似。

综述，杨-亥姆霍茨的色觉学说在获得实验证据后，再次修正如下：

（1）在视网膜中有三类视锥细胞，每一类细胞中含有一种感光色素，分别对应蓝、绿、黄光最敏感。

（2）每类细胞发生电反应的大小取决于兴奋感光色素的光子数。

（3）颜色感觉有这三类视锥细胞神经信号的比例所引起。例如，吸收蓝光的视锥细胞单独兴奋引起“蓝”的感觉，如果同时还有吸收黄光的视锥细胞部分兴奋则将产生“紫”的感觉。

综合以上三本参考书，答案基本上是一致的。

按照陈守良先生的两本书（陈阅增普通生物学和动物生理学），答案应该为A.蓝、黄、绿，这也是竞赛委员会给出的答案。

按照王玢、左明雪先生《人体及动物生理学》，答案应该为B.红、蓝、绿。

为什么是一致的呢？请看实验证据（科学需要证据和逻辑），

王玢、左明雪先生《人体及动物生理学》认为：在人的视网膜中央凹，测得三种不同视锥细胞中的色素，其吸收峰分别为564（红敏）、534（绿敏）、420（蓝敏）纳米，将波长为564纳米的光认为是红光；而在陈守良先生书中认为：人视网膜中三种视锥细胞，吸收光谱分别约为450（蓝）、530（绿）、560（黄）纳米，将波长为560纳米的光认为是黄光。

560纳米的光到底是红光还是黄光？对于我们中学教师和学生来说，只有参考比较权威的说法，搜索了很久，只找到下面的资料：

资料来源：http://www.8888c.com/news/shownews.asp?newsid=283

根据上表，我又愕然：560、564纳米都属于绿光！显然，王玢、左明雪先生《人体及动物生理学》认为，564纳米的是红光，这是有问题的，相差太远！

一般认为，红光波长在630-780纳米，绿光在500--570纳米，黄光在570-600纳米。

我认为将波长为564纳米的光认为是红光是不妥的，不知道还有没有别的原因？虽然，560纳米在绿光范围内，至少接近黄光啊！

所以，选择A应该没有问题。

不过，说句心里话：竞赛考这样的题目，几乎是考查学生记忆啊！如果给出实验证据，让考生分析，那考的是能力！类似于这样的单纯的生物学事实，尽管是一些常识，还是越少越好！