生物钟是怎么知道一天有24小时的？

几天前，2018年诺贝尔生理学或医学奖刚刚揭晓。2017年，该奖项授予了三名美国科学家，以表彰他们发现了“生物体昼夜节律的分子机制”。

他们的研究发现，当人们的生物钟与地球自转同步时，他们是最健康的。

所以，问题是，到底什么是“生物钟”？为什么会有这样的现象？

今天我们将向你简要介绍流行科学。

什么是“生物钟”？

生物钟就像我们身体里一个看不见的“钟”，实际上是生物体生命活动的内在节奏，它是由生物体的时间结构序列决定的。

生物钟日夜控制我们的工作和休息，并控制我们的生理状态以适应环境。生物钟预测并调节我们的生理机能，以适应日常生活的不同阶段。

一个合理的生物钟有助于调节睡眠模式、饮食行为、激素释放、血压和体温。通俗地说，所谓的生物钟就是让我们在正确的时间做正确的事情。这些也与我们的幸福和健康密切相关。

我们生理机制中的许多复杂过程都受到生物钟的影响。

1971年，加州理工学院的西摩·本泽教授和他的学生罗纳尔德·科诺普卡用果蝇作为模型来研究控制果蝇昼夜节律的基因。他们证实了一种未知基因的突变会扰乱果蝇的生物钟。后来，纽约洛克菲勒大学的迈克尔·杨教授成功地分离出了“周期”基因，简称Per基因。

1984年，波士顿布兰代斯大学的杰弗里·霍尔和迈克尔·罗斯布什与纽约洛克菲勒大学的迈克尔·杨教授合作研究果蝇，以解释生物钟是如何工作的。后来，这个“周期”基因被成功地分离出来，PER蛋白浓度在24小时内波动，与昼夜节律同步。

人们发现Per基因是人们理解生物钟的一个良好开端，但仅凭这一基因无法解释为什么人体有24小时的节律以及昼夜不同行为的机制。

后来，迈克尔·杨的另一项研究揭开了这个谜。他发现了另一种生物节律基因，叫做DBT基因。DBT蛋白可以延缓Per蛋白的积累。因此，每蛋白质增加和减少的周期固定在大约24小时。

1994年，在美国芝加哥北郊西北大学工作的日本科学家约瑟夫·高桥在一次老鼠实验中发现了哺乳动物的生物钟基因——生物钟基因，这充分解释了人类和动物的生物钟。

总而言之，哺乳动物的生物钟由四个基因和蛋白质组成:生物钟基因和蛋白质、Per基因和蛋白质、Tim基因和蛋白质、DBT基因和蛋白质，它们共同构成了人类24小时的生物节律。如果这些基因变异，我们的生活将变得混乱，甚至昼夜节律将完全消失，成为一个“夜魔”。

熬夜会导致生物钟紊乱并引发各种疾病！

许多研究发现，我们拥有非常相似的昼夜节律调节机制。在我们的一个日日夜夜中，我们的体温、脉搏、血压、荷尔蒙、耗氧量等都随着时间的变化而变化，有些还会表现出很强的周期性。现在科学研究也表明生物钟调节人类健康。如果人们不按照生物钟工作和休息，在生活和工作时，他们的工作效率会很低，这可能导致肥胖、糖尿病、高血压、抑郁症、肿瘤等复杂疾病。

长时间熬夜会导致我们的生物钟紊乱，从而导致体重增加、超重、免疫抑制、糖尿病、心脑血管疾病等。科学研究发现，三班制职业人群患2型糖尿病的风险高于普通人群。经常熬夜，违反工作和休息规则，会导致我们的生物钟紊乱，导致睡眠障碍、不良饮食等问题；此外，很容易感染或加重疾病。

特别是在清晨时分，人体的血流速度会变慢，容易发生血栓。如果你经常熬夜，影响你身体的正常休息机制，你会诱发心脑血管疾病，所以我们建议你不要晚于23点入睡。