人體內的時鐘

為什么沒有鬧鐘的鈴聲，你卻每天按時醒來?為什么雄雞啼晨，蜘蛛總在半夜結網?生物體的生命過程復雜而又奇妙，生物節律時時都在奏著迷人的“節律交響曲”。

人體內的“隱性時鐘”

萬物之靈的人類，同樣受著生命節律的支配。什么是人體生物鐘?有人把人體內的生物節律形象地比喻為“隱性時鐘”。科學家研究證實，每個人從他誕生之日直至生命終結，體內都存在著多種自然節律，如體力、智力、情緒、血壓、經期等，人們將這些自然節律稱作生物節律或生命節奏等。人體內存在一種決定人們睡眠和覺醒的生物鐘，生物鐘根據大腦的指令，調節全身各種器官以24小時為周期發揮作用。

早在19世紀末，科學家就注意到了生物體具有“生命節律”的現象。上世紀初，德國內科醫生威爾赫姆·弗里斯和奧地利心理學家赫爾曼·斯瓦波達通過長期的臨床觀察，揭開了其中的奧秘。原來，在病人的病癥、情感以及行為的起伏中，存在著一個以23天為周期的體力盛衰和以28天為周期的情緒波動。大約過了20年，奧地利因斯布魯大學的阿爾弗雷特·泰爾其爾教授在研究了數百名高中和大學學生的考試成績后，發現人的智力是以33天為波動周期的。于是，科學家們將體力、情緒與智力盛衰起伏的周期性節奏繪制出三條波浪形的人體生物節律曲線圖，被形象地喻為一曲優美的生命重奏。到了20世紀中葉，生物學家又根據生物體存在周期性循環節律活動的事實，創造了“生物鐘”一詞。

生物鐘：人的第三只眼

生物鐘的位置到底在何處?傳統的觀點認為，生物鐘應該存在于大腦中，但對于具體位置的說法卻又各不相同。有人認為，生物鐘的確切位置在下丘腦前端，視交叉上核內，該核通過視網膜感受外界的光與暗，使之和體內的時鐘保持同一節奏。也有人認為，生物鐘現象與體內的褪黑素有密切的關系，由于褪黑素是由松果腺所分泌，因此生物鐘也應該位于松果體上。

生物鐘是受外界因素的影響還是由人體自身內在的因素決定的?長期以來，科學家們一直在爭論。外源說認為，某些復雜的宇宙信息是控制生命節律現象的動因。美國學者弗蘭克布朗博士認為，人類對廣泛的外界信息，如電場變化、地磁變化、重力場變化、宇宙射線，其他行星運動周期、光的變化、月球引力等極為敏感，這些變化的周期性，引起了人的生命節律的周期性。內源說認為，生命節律是由人體自身內在的因素決定的。對夜間活動的倉鼠的試驗表明，在外界條件變化的情況下，如在與地球自轉方向相反的條件下，仍然有相似的節律。人在恒溫和與外界隔絕的地下，也表現出近似于24小時的節律，因此，人的生命節律是由人自身的因素造成的。

揭開生物鐘神秘面紗

長久以來，生物鐘的作用機制一直是個謎。科學家們只知道生物鐘可以控制人類及多種動物睡眠和清醒的周期、體內激素分泌、新陳代謝速率、體溫等多種生理行為，但對生物鐘的組成和其通過什么形式完成上述工作一直未能搞清。

尋求了解生物鐘構造的科學 家們最先找到了與果蠅和真菌等簡單生物的生物鐘相關的基因。1971年英國科學家在其研究的果蠅中發現了一只特殊果蠅，它的生物鐘只有21小時。科學家花了14年時間，直到1985年才找到了引起這個果蠅生物鐘異常的基因。這就是人類第一次發現與生物鐘相關的基因，這個基因被命名為“周期’。科學家一直試圖在其他物種上克隆該基因，尤其是哺乳動物的類似基因。

1997年5月17日，美國西北大學的研究人員找到了控制實驗鼠生物鐘的一種基因，首次揭示了哺乳動物生物鐘的作用機制之謎，這對了解人類自身生物鐘的運行機制具有重要意義。以西北大學約瑟夫·塔卡哈什為首的研究小組在《細胞》雜志上報道說，他們通過人工培養生物節律發生混亂的實驗鼠，找到了控制其生物鐘的一種關鍵化學物質，然后確定了決定這種化學物質存在的一種叫做“時鐘”的基因。

今年上半年，加利福尼亞大學的一個科研小組又在《細胞》雜志上撰文稱，他們發現了人體生物鐘是如何發揮作用的：生物鐘通過在細胞內部制造蛋白而控制著負責不同功能的基因發揮各自的作用。它的這一系列活動促使著人們感覺饑餓，享受睡眠、改變體溫等。這看上去仿佛是人體生物鐘非常熟練地掌握了整個DNA鏈條上的每一個環節，并在白天或黑夜某個必要的時段中按下所需的按鍵來控制著人體各個器官的運作。

[責任編輯]蒲 暉