討厭的生物鐘

生物鐘真是一個讓人討厭的東西，人只能順著它來，一旦打亂了生物鐘的節律，就會產生各種問題。

從某種意義上講，生物鐘的存在真是一件讓人討厭的事情。設想一下，如果沒有生物鐘的話，人想睡就睡，休息夠了就自然醒，多好啊！可惜的是，人體內有個生物鐘在控制著人的睡眠周期，不到點兒的話怎么睡都睡不著，到點兒了即使一天啥事沒干也會發困，如果因為某種原因提前起床，一整天都會很難受。

如果生物鐘絕對強勢的話倒也沒啥問題，人聽它指揮就行了。可偏偏有不少人的生物鐘不好用，即使到了睡覺的點兒，人也很累了，卻怎么也睡不著。到了第二天，明明該清醒地去工作了，反而頭昏腦脹地想睡覺。這種經歷恐怕大部分人都有過，很少有例外。

總之，因為生物鐘的存在，人類將“睡眠”這一重要生理功能的控制權拱手讓了出去，由此產生了無盡的煩惱。

那么，生物鐘到底是什么？它是怎樣計時的？人類為什么會進化出這么個玩意兒來呢？要想回答這幾個問題，我們可以從同樣具有生物鐘的其他生物入手。已知最簡單的一種具有生物鐘的生物名叫紅色面包霉，它的學名叫做粗糙脈胞菌（Neurospora crassa），是一種原產于熱帶地區的霉菌，因為人類最早是在烤好的面包上發現的這種橘紅色霉菌，故此得名。這種菌很容易培養，對人體無害，因此很早就被科學家當做生物學研究的實驗材料。正常情況下，紅色面包霉菌每24小時制造一批孢子，即使將它們培養在完全無光的環境里它們也照樣維持這個節律，只是其周期會縮短至22小時左右。如果用人造光來打亂面包菌的節律，它們一開始會混亂一陣子，但很快就會適應新的周期，和人類的倒時差過程非常相似。

從這個結果來看，生物鐘有兩個相互關聯的性質。第一，幾乎所有的生物鐘都是以24小時為周期的。第二，幾乎所有的生物鐘都可以通過光照來調節。這兩個性質說明，生物鐘之所以被進化出來，就是為了讓生物更好地適應太陽的周期。太陽幾乎是自然光的唯一來源，太陽周期對于生態環境的影響是決定性的，生物只有想辦法適應這個周期，按照太陽的節奏來調整自己的生理活動，才能更好地適應環境。太陽周期大概是地球上最可靠的東西了，生物根本不需要見招拆招，所以進化出一個近乎“死板”的生物鐘恰好是最佳選擇。

然而，這個規律在人類發明出照明設備和超音速飛機后被打亂了。火把和照明燈的使用使得人類在晚上也可以工作，超音速飛機可以讓人類在很短的時間內去到另一個時區，可是“固執”的生物鐘卻依然準點報時，這就是為什么人類經常需要倒時差，并在這一過程中影響了睡眠的質量。

倒過時差的人都知道那滋味不好受，所以科學家一直想發明一種藥來幫助人們更快地倒時差，提高睡眠質量，這就必須首先弄清楚生物鐘計時的原理。通過對紅色面包霉等單細胞生物的研究，科學家們已經大致弄清了生物鐘計時的秘密。

眾所周知，早期的機械鐘表依靠鐘擺來計時，后來的機械腕表則換成了體積更小，對自身位置不敏感的擒縱器，它的本質和鐘擺是相似的，都是利用振動的內在規律性來計時。

那么，生物鐘的擒縱器是什么呢？答案是基因。幾乎每種生物體內都有若干個生物鐘基因，它們負責提供時間標尺，指導生物體的生理節律。這些基因依靠“負反饋”機制來實現擒縱器的功能，具體來說，該基因會以恒定的速度生產“信使核糖核酸”（mRNA），然后再以它為模板生產蛋白質，而蛋白質反過來又能阻止mRNA的合成，這就形成了一個負反饋。當蛋白質聚集到一定量的時候，mRNA就停產了，直到蛋白質以恒定速度被消耗光，這個循環再重新開始。整個過程很像是裝了虹吸管的抽水馬桶，水箱里的水位上升到一定高度后進水口逐漸被堵死，等水位高過虹吸管后水箱里的水被清空，進水口打開，再接著灌水，周而復始。

由此可見，生物鐘基因通過控制相應蛋白質的含量來控制生命的節律，這些蛋白質相當于交響樂團的指揮，能夠讓生命體內的各種生化反應按照同一種節奏來進行，這樣可以提高生理活動的效率，更好地適應環境。

如果生物鐘的節奏因為某種原因被打亂，其結果就是各種生理活動不匹配，亂子就出來了。科學家們之所以花精力去研究霉菌如何倒時差，就是為了解決人體生物鐘紊亂所帶來的各種問題。比如，人類有一種精神性疾病叫做“雙向情感障礙”（Bipolar Disorder），病人的睡眠機制出了問題，可以整宿整宿地不睡覺。醫生們意外地發現鋰鹽可以緩解這種病的癥狀，但一直不知道為什么。后來有人將鋰鹽加入到紅色面包霉當中，發現后者的生物鐘變慢了。進一步分析表明霉菌細胞內的一種名為“頻率”（Frequency）的生物鐘基因起了變化，與其對應的“頻率”蛋白質在鋰鹽的作用下分解速度變慢了，這就好比水箱的出水口變窄了，換一次水的時間自然也就延長了。鋰鹽正是通過這個辦法調整了人體內的生物鐘，緩解了病情。

另一種被研究得很透徹的模式生物果蠅也有時差問題，這甚至影響到了果蠅的壽命。美國俄勒岡州立大學的科學家曾經做過一個實驗，將一群生物鐘基因天生有缺陷的果蠅按照年齡分成老中青3組，然后分別用高濃度的氧氣短暫地刺激它們。高濃度氧對果蠅有一定的傷害作用，相當于為果蠅制造了一種生存壓力。實驗結果表明，如果刺激發生在青年組，則對果蠅的壽命沒有影響。但如果刺激發生在中年組和老年組，則果蠅的壽命就會相應地降低。其中中年組的平均壽命降低了12%，老年組的平均壽命降低了20%。

不但如此，中老年組果蠅的運動能力也受到了不同程度的影響，它們的中樞神經系統發生了退行性損傷，類似人類的阿爾茲海默病。

這個實驗說明，不規律的生活對生物體適應環境的能力有負面影響，生物體在年輕時也許能夠抵抗這種負面影響，可一旦進入中年，各種生理機能逐漸退化，此時如果生活再不規律，后果就很容易顯現出來。

這方面的人體試驗尚未完成，但我們有理由相信人類也遵循類似的規律。換句話說，一個人年紀越大，生活就應該越規律，讓生物鐘保持穩定。

除了熬夜和長途飛行外，還有什么會破壞一個中年人的生物鐘呢？根據臺北醫學院呂思潔教授所做的研究，過量的酒精能夠破壞生物鐘基因的mRNA生產過程，從而打亂人體正常的生物鐘節律。所以說，中老年讀者們如果想健康長壽的話，酒還是要少喝為妙。