你的生物钟是几点？

经过漫长的生命演化，生物将24小时的时间约定烙印在最本质的生命代码中，进化出了演奏生命乐章的生物钟系统，用来调控生物体的几乎全部生理及行为过程，赋予生物对外界环境条件变化的预知性和适应性。所以大自然中那些让我们感叹良久的默契，其实是生物钟赋予的秩序。本书让小读者们在了解生物钟原理的同时，能够遵循生物钟的运作规则，在正确的时间做正确的事情，而使得自身机体的生物钟节奏更加优美。本书配以精美彩插，让小读者对生命规律有更直观的认知。

徐璎，中国细胞生物学学会生物节律分会会长、教授。主要从事生物节律方面研究。

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     当我坐在图书馆开始构思这篇文章的时候，正是下午三点，窗外阳光明媚，透过糖枫和橡树的叶子可以看到湛蓝的天空，十米开外的树荫，一只松鼠正在津津有味地啃着一只蘑菇，多么美好的午后时光！可是此时的我却哈欠连连，大脑似乎已经宕机，很难集中精力思考任何问题。作为一名研究生物钟的生物学家，我明白这是由于我刚刚经历了自西向东跨越十二个时区的飞行，即使已经过去三天时间，我的身体依然顽固地维持着我出发地的作息习惯——那里现在是凌晨三点，所以我会感觉非常地困倦。我知道这是时差在作祟，在逐渐适应当地作息时间之前，我需要继续对抗身体里那看不见的生物钟。 在这个小插曲里，有一个大家偶尔会听到的名词——牛物钟。很多人或许和我一样，很早就听说过生物钟，但是并不真正理解它的科学概念和生物学意义。其实，生物钟是包括我们人类在内的诸多生物在漫长进化过程中获得的最“聪明”、最“重要”的生理机制之一，使生物能够更好地适应自然环境的周期性变化。需要强调的是，2017年诺贝尔生理学或医学奖授予了生物钟研究领域的三位科学家。在这一章里我将和大家一起探索生物钟的奥秘。 生物钟通过遗传获得并“刻”在基因序列里，存在于构成生命的基石——细胞里，通过时空特异性的基因转录、蛋白表达，修饰、互作和降解等复杂的分子水平调控机制，最终使生物体能够“预测”时间，调控自身的生理生化活动的节律性，以适应机体内外环境的周期性变化。 “生物钟”一词借用人类日常生活中可见的计时工具这一形象化的概念来定义生物体内固有的一种无形的“时钟”。 从科学研究的角度来讲，生物钟属于时间生物学的范畴——简而言之，时间生物学是一门研究生物节律现象及其调控机制的科学，在微生物、动植物研究领域有重要理论意义，在医学、农业上有广泛的应用前景。 让我们暂时抛开枯燥的概念，共同走进大自然去发现那些无处不在的生物钟调控的周期节律现象。从清晨四点挂着露珠开放的牵牛花到午夜十二点如凌波仙子般惊鸿一现的昙花，从春暖花开时北飞的燕子到秋草枯黄后南翔的大雁，从太平洋海域踏上至死不渝的悲壮洄游旅程的大马哈鱼到非洲大草原勇往直前进行生死大迁徙的角马，从海滩寄居蟹在潮汐到来时忙碌觅食到松鼠在大雪覆盖后酣然冬眠……动植物在一天之内和四季轮回中都进行着与时间相协调的各类生命活动，如此循环往复，生生不息。这些自然界中神奇的节律现象均受到生物体内源的时间运行机制——生物钟的调节。当你了解了生物钟的相关知识，就会发现生物钟无处不在，你可以从旋转的金黄的向日葵花盘、迁徙的斑斓的帝王蝶、懂得“睡眠”的含羞草和罗望子树的羽状复叶上看到它；你会从清晨的公鸡啼鸣、孩子夜里睡梦中的呢喃、繁殖季节雄羚羊的角斗声中听到它；你也会从擦肩的落叶上感觉到它；从馥郁的花香中闻到它；在繁忙的一天中从清茶、咖啡或美食中品尝到它。 生物钟对于人类的生存也同样重要。例如，从远古时期我们就懂得要遵循“日出而作，日人而息”的作息规律。接下来，先让我们关注如下一系列疑问： 为什么人类长个子依赖于良好的睡眠？ 为什么一天中不同时段的学习效率和效果不一样？ 为什么不合理的饮食习惯会让人长胖？ 为什么大部分奥运比赛的纪录都在下午被打破？ 为什么清晨会是心血管病人最易突发心脏病的危险时段？ 为什么吃药要遵循一定的用药时间？ 让我们带着上述问题开始生物钟探秘之旅，体会生物钟对于人类生长发育及维护身体健康的重要意义，相信你很快就会饶有兴趣地对上述疑问展开针对性的解析了。 1959年，美国医生弗朗兹·哈伯格博士提出用circadian clock一词来定义调控近24小时节律的生物钟。不仅高等动植物具有生物钟机制，低等动植物，包括果蝇和线虫，甚至低等的单细胞蓝藻，以及脉孢菌等真菌也都有各自的生物钟。这很容易让我们想到，在进化的层面，生物钟对于生命体也非常重要。 那么生物钟是从何起源的呢？提到起源和进化，大家和我一样，一定想到了达尔文，对了，生物钟也是自然选择的产物。我们和各种生命形式都生活在地球母亲的怀抱里，而地球围绕太阳进行周期一年的公转，地球同时还进行着周期约24小时的自转；此外，由于地轴倾斜，四季的变化产生了；月亮，作为地球的卫星，围绕地球进行着周期约27．3天的公转，这就是“昼涨称潮，夜涨称汐”的海水潮汐现象发生的主因。P3－9