早晨为什么会醒来 生物钟是什么

有的同学总是贪睡，早上老是起不了床，总要爸爸妈妈推着、摇着，才能半闭着眼、打着呵欠，不情愿地起身穿衣。等到长大一点，多半能自己醒来，一睁眼，正好是上学的时间。遇到考试或者学校要去什么地方玩，人会特别来劲，天不亮就醒，一醒就起床，根本用不着人催。可是，为什么人睡着了会自己醒来，而醒得不早不晚，恰到好处?生物钟又是什么？

原因

对于这个问题，科学家并没有完全弄清楚，只是推想，在每个人的身体内部，可能装着一只“钟”!

天，总是白天亮，晚上黑。这一亮一黑，人们说，这是白昼与黑夜的交替，也可以称它是昼夜的节律变化。变化的关键是什么?当然是光。所以“光”对生命起着作用。

光照不足是决定人的醒与睡;人的血压、脉搏、呼吸，甚至连体内化学物质的制造等等，总共大约有100多个项目，都随着太阳的起落而变化着。

动物也是这样。就说老鼠吧，它们体内的一切变化，总跟光有联系。太阳升起，它入睡;夜幕降临，它就清醒。

也许你会说，要是把人类关在黑屋子里，一点光也不透，是不是体内这种昼夜变化的节律就没有了呢?

科学家确定做了这样的试验。结果，体内各种变化依然如故，只是醒的时间要晚一点，比如本来应该每天早上七点钟醒来，可能要到八九点才醒。

科学家认为，地球上的白天与黑夜，决定了人体内各种活动的昼夜变化。这种有规律的变动，就像钟表一样，昼夜不停地轮转着。于是科学家形象地说，人的体内装着一只“钟”，这就是我们常说的“生物钟”。

拓展

绝大多数的生物会在日常中预测和适应环境中的变化。在18世纪，天文学家Jean Jacques d'Ortous de Mairan 通过观察发现含羞草白天向太阳张开、夜晚合拢的规律。他十分好奇若是把这株植物放在持续的黑暗中会发生什么。他发现在不受太阳光的影响下，植物仍然可以正常地反复于日常变化。植物似乎有他们自己的生物钟。

其他的研究者发现不光是植物，动物和人类也有生物钟，可以帮助我们维持生理机能去应对一天当中会遇到的变化。这种适应性被称作“昼夜节律”，其来源是拉丁词语 circa，意思是“环绕”，和 dies， 意思是“一天”。 但是我们的内置生物钟到底如何工作一直是一个未解之谜。

确认生物钟基因

在上世纪七十年代，Seymour Benzer 和他的学生 Ronald Konopka 想知道是否可以尝试确认出控制果蝇生物钟的基因。他们通过演示证实了一个未知基因的变异可以破坏果蝇的生物钟。他们把这个基因起名为“周期(period)”。但是该基因是如何影响昼夜节律的呢?

今年的诺贝尔奖获得者也想通过研究果蝇来解释生物钟是如何运作的。1984年，在波士顿的布兰迪斯大学里，Jeffrey Hall 和 Michael Rosebush 非常密切地进行着合作，而在纽约洛克菲勒大学的 Michael Young 成功分离出了“周期”基因。Jeffrey Hall 和 Michael Rosbash 接着发现了“周期”基因所编码的PER蛋白。PER蛋白在夜晚累积，在白天被分解。因此PER蛋白浓度在24小时周期中波动，和昼夜节律同步。