人體生物鐘
——調(diào)準(zhǔn)你的生命規(guī)律

文/俞強(qiáng)

生物鐘的發(fā)現(xiàn)

中國(guó)的古代科學(xué)家對(duì)人體和自然的相互關(guān)系特別重視，早在公元前300年的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，《黃帝內(nèi)經(jīng)》就詳細(xì)描述了人的身體狀況隨季節(jié)變動(dòng)而變化的周期性現(xiàn)象以及人體的脈象節(jié)奏。植物是地球上早期出現(xiàn)的生命形式，也是食物鏈最底層的物種，它們的養(yǎng)料來源于陽光、空氣和水，它們都需要太陽光能來進(jìn)行光合作用，因此植物的晝夜節(jié)律運(yùn)動(dòng)是最普遍也是最明顯的現(xiàn)象。

古代有很多關(guān)于植物節(jié)奏性活動(dòng)的記載。正式提出和記載植物的生物鐘行為的人是大家熟知的、以創(chuàng)建動(dòng)植物分類和命名法而享譽(yù)世界的瑞典博物學(xué)家林奈。林奈在觀察和研究植物時(shí)注意到菊花每天花開花閉的時(shí)間幾乎一致，同時(shí)他注意到不同的花每天開閉的時(shí)間不一樣。于是林奈就把不同的花在地上擺了一圈，不同的花在不同的時(shí)間花開花閉就構(gòu)成了一個(gè)生物的報(bào)時(shí)鐘。

近代對(duì)生物鐘廣泛和深入的研究是從20世紀(jì)中期開始的。德國(guó)生物學(xué)家歐文·本林、尤金·沃爾特·路德維格·阿紹夫和美國(guó)生物學(xué)家科林·皮登覺被認(rèn)為是生物鐘（也稱時(shí)間生物學(xué)）研究領(lǐng)域的創(chuàng)始人。本林研究的是植物的葉閉合活動(dòng)的生物鐘行為；阿紹夫研究的是人的體溫、活動(dòng)等和鳥類的一些生物鐘行為；而皮登覺研究的則是果蠅運(yùn)動(dòng)的生物鐘行為。三個(gè)人所研究的生物系統(tǒng)雖然不同，但三個(gè)人都總結(jié)出相同的關(guān)于生物鐘的幾個(gè)基本特征：

1.生物鐘是內(nèi)源的、自主的、不依賴于環(huán)境變化的生物節(jié)律。

2.晝夜節(jié)律的生物鐘周期不是精確的24小時(shí)，而是接近于24小時(shí)。

3.生物鐘具有溫度補(bǔ)償?shù)男阅埽茉诓煌臏囟葪l件下保持穩(wěn)定。

4.光照不是產(chǎn)生節(jié)律的原因，但能夠調(diào)節(jié)和重置晝夜節(jié)律生物鐘的相并使其同步。

這個(gè)時(shí)期的生物鐘研究雖然對(duì)生物鐘存在的普遍性以及生物鐘的某些基本特征和規(guī)律有了較為深入和廣泛的了解，也知道怎樣用光來重置生物鐘的啟動(dòng)和用化合物來停止生物鐘的運(yùn)行，但此時(shí)的研究還基本停留在對(duì)現(xiàn)象的描述和對(duì)機(jī)理的猜想階段，而對(duì)生物鐘的元件和運(yùn)行機(jī)理還一無所知。生物學(xué)家們還無法從細(xì)胞和分子的水平來想象一個(gè)生物鐘的構(gòu)造和生物化學(xué)反應(yīng)的原理和過程。

生物鐘的功能

所有的生物性狀都是自然對(duì)生物適應(yīng)環(huán)境的變化選擇的結(jié)果。有利于生存和繁殖的性狀就在生物演化的過程中被自然選擇保留了下來，反之則被淘汰。生物鐘也是一樣。生物鐘是生物在長(zhǎng)年的演化過程中被環(huán)境選擇出來的一種預(yù)見和預(yù)警機(jī)制，它預(yù)見一個(gè)規(guī)律性事件的發(fā)生，通常是食物和危險(xiǎn)的出現(xiàn)。生物鐘讓一個(gè)生物個(gè)體預(yù)見到食物的定時(shí)出現(xiàn)而提前準(zhǔn)備并及時(shí)到場(chǎng)；生物鐘也預(yù)見不利于生理活動(dòng)的事件，比如高溫和寒冷的定時(shí)出現(xiàn)而提前規(guī)避。能掌握環(huán)境變化規(guī)律并預(yù)見環(huán)境變化的物種顯然有生存和繁殖的優(yōu)勢(shì)，因此被自然所選擇。生物鐘的元件和機(jī)理就這樣在長(zhǎng)期的生物演化過程中被自然選擇保留了下來，成為普遍的生物現(xiàn)象。光照的亮度變化選擇和保留了日節(jié)律生物鐘的構(gòu)造和機(jī)制，而光照長(zhǎng)度的變化則選擇和保留了年節(jié)律生物鐘的構(gòu)造和機(jī)制。

人體的生物鐘以及和健康的關(guān)系

生物鐘是一個(gè)生物適應(yīng)環(huán)境的古老的機(jī)制，從原理上講，地球上所有的生物都生活在同一個(gè)周期為24小時(shí)的日光變化的環(huán)境中，并且每種生物都是從單細(xì)胞演化而來，每個(gè)生物體的每個(gè)細(xì)胞都可能有一個(gè)生物鐘。從古老的單細(xì)胞生物如藍(lán)藻，到復(fù)雜動(dòng)物如人，在各種不同生物的不同細(xì)胞中，都有生物鐘的存在。不同細(xì)胞中生物鐘各自分管著不同的節(jié)律性功能，而復(fù)雜動(dòng)物大腦中的生物鐘，起到了協(xié)同整合和介導(dǎo)光調(diào)控的作用。在人等哺乳動(dòng)物中，下丘腦的視交叉上核就是這樣一個(gè)協(xié)調(diào)周圍組織“子鐘”的“主鐘”。大腦是人體的司令部，大腦中的生物鐘也是人體的司令鐘。

人的生物鐘就是人體內(nèi)隨時(shí)間作周期變化的生理生化過程、形態(tài)結(jié)構(gòu)以及行為等現(xiàn)象。人體內(nèi)的生物鐘多種多樣，人體的各種生理指標(biāo)，如脈搏、體溫、血壓、體力、情緒、智力等，都會(huì)隨著晝夜變化做周期性變化。例如體溫早上4時(shí)最低，下午6時(shí)最高，相差有1℃多?？茖W(xué)家經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)對(duì)人體的許多生理生化活動(dòng)的晝夜節(jié)律現(xiàn)象有了比較清楚的了解。

生物鐘的正常工作對(duì)人的健康起著重要作用。生物鐘失調(diào)會(huì)導(dǎo)致失眠、體乏、抑郁、免疫功能低下甚至產(chǎn)生包括腫瘤在內(nèi)的各種疾病。根據(jù)人的生理生化活動(dòng)的周期性變化，人可以合理安排一天的活動(dòng)，從而使工作和休息效率達(dá)到最高，也使得人的身心健康狀態(tài)達(dá)到最佳。鐘是一個(gè)計(jì)時(shí)器和報(bào)時(shí)器，它記錄和告知我們事件在時(shí)間上的規(guī)律性。生物鐘是大自然中各種自然鐘的一種，是生命物質(zhì)適應(yīng)物質(zhì)世界基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種生命運(yùn)動(dòng)形式，是大自然對(duì)生物演化的選擇，它賦予了生命以預(yù)見和應(yīng)對(duì)自然環(huán)境變化的能力。了解和順應(yīng)大自然賦予我們的生物鐘，會(huì)使我們的生活更加健康、和諧和愉悅。