身体内的隐形时钟

“小粗心，你怎么一清早就哈欠打个不停啊？”周一早上，小好问关切地问旁边的小粗心。

“昨天睡得太晚了。”小粗心一边回答一边打着哈欠。

小灵通说：“难怪生物钟被扰乱了。”

小粗心有些不以为然地说：“没关系，等下再去补个回笼觉就行了。”

“小粗心，放假也不能睡得太晚。你可别小看生物钟，扰乱了它可能会导致很多不良后果哦！”奥秘精灵说，“看来有必要带你们仔细了解一下生物钟的相关知识了。”

何为生物钟

“放假了晚睡还能引起疾病，不会吧？”小粗心半信半疑地问。

“这个说来话长，咱们不妨先来搞清楚到底什么是生物钟，它有什么作用和用途。在你们的印象里，生物钟到底是指什么呢？”

小灵通首先说：“生物钟就是我们身体产生的一种生活‘惯性，比如晚上几点睡觉，白天几点睡醒等。”

小好问：“我知道，其实动物也有生物钟。在危地马拉有一种第纳鸟，它每过30分钟就会‘叽叽喳喳地叫上一阵子，而且误差只有15秒，因此当地人就用它们的叫声来推算时间，称为‘鸟钟。”

小粗心：“我叔叔经常出国，每次出国回来都说生物钟紊乱了，要倒时差，晚上睡不着，白天睡不醒。”

【关主释答】

你们所说的是生物钟的部分内容，不太全面。

总的来说，生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律，它是由生物体内的时间结构序所决定的。生物钟对于休息和活动有很强的驱动作用。通常来说，人体生物钟与当地时间是同步的。夜间，你会感觉疲惫；早晨，你会感到精力充沛。当你的生物钟与你所处环境不同步时，你就能感觉到时差；这会同时对你的生理机能和新陈代谢产生影响。就像小粗心的叔叔那样，如果从东半球飞到了西半球，时差颠倒，在最初的几天里会出现晚上睡不着、白天睡不醒的状态。

除了人类有自己的生物钟，自然界的众多生物也有其生物钟。在南非有一种大叶树，它的叶子每隔两小时就翻动一次，因此当地居民称其为“活树钟”；在非洲的密林里有一种报时虫，它每过一小时就变换一种颜色，在那里生活的家家户户把这种小虫捉回家，观察它变色以推算时间，这种小虫被称为“虫钟”。

生物钟如何形成

奥秘精灵进一步解释说：“为了适应地球自转引起的昼夜改变，尤其是光线强度和温度，地球生物会通过生物钟调控自己的活动，大多数生物的生物钟周期与地球自转周期相符，大约是24小时。那么，这个周期到底是怎样决定并执行下来的呢？”

小粗心：“那还不是在日复一日的生活中形成的，习惯成自然嘛。”

小灵通：“我认为是大脑中的某个区域记录下了我们的生活习惯，并在相应的时间对我们的身体发出指令。”

小好问：“是地球气候、温度，包括日升日落等外部环境对我们产生了影响，而我们的身体从中找到了自身的规律，并加以延续。”

【关主释答】

虽然你们的解释各不相同，但都指出了生物钟周期的形成过程。那么影响和控制生物钟的关键到底在何处？

传统的观点认为，生物钟应该存在于大脑中，但对于具体位置的说法又各不相同。有人认为生物钟的确切位置在下丘脑前端，视交叉上核内，该核通过视网膜感受外界的光与暗，使之和体内的时钟保持同一节奏；也有人认为，生物钟与体内的褪黑素有关，由于褪黑素是松果腺所分泌，因此生物钟也应该位于松果体上。

后来产生了外界信息所导致的外源说、生物体内在因素决定的内源说和生物体与环境相互作用的综合说等。外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因，如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线等引起了人的生命节律的周期性。内源说认为，生物钟纯粹是由人体自身内在的因素决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条件变化的情况下，如地球自转方向相反，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的地下，也表现出近似于24小时的节律。综合说则是人体与环境相互作用的理论。

最近有科学家首次在原子水平上证明，我们体内的DNA及其附带的蛋白小分子可以通过结构调控产生24小时节律。

关于生物钟的科学运用

“人体大约有10%的基因属于生物钟基因，这些基因会产生某种振荡规律，并且不同时段振荡幅度不一样，当达到最大振幅时，也就是其精神状态运作最佳的时刻，也是最合适我们做事的时刻。”奥秘精灵看了一眼小粗心说，“科学家还发现某一种生物钟基因就是跟心血管功能有关的基因。所以，扰乱生物钟真正可怕的结果是会让人产生一些可怕的疾病，比如糖尿病、高血压、心脏病，甚至癌症等。”

“后果这么严重？”一旁的小粗心震惊了。

小好问说：“那咱们以后还是别晚睡晚起了。”

“其实，科学家还利用生物钟进行了一些有益的尝试和实验。你们觉得生物钟能用来进行哪些改造呢？”

小灵通回答：“可以通过基因改造，让人形成稳定的生物钟。”

小好问接着说：“没错，把一些夜猫子变成早睡早起的人，预防某些疾病的发生。”

小粗心：“制造更多能报时的动植物！”

【关主释答】

哈哈，你们的想法真是有意思。科学家所进行的实验其实跟你们的想法有些类似，美国科学家就将生物钟所具有的节律性第一次实现了“移植”，让原本没有“时间观念”的生物从此有了新的“计时器”。比如细菌，细菌活动没有明显的时间性，但研究人员把一种生物钟插入到大肠杆菌中，让它们也有了一天24小时的活动规律。将来这种微生物计时器可能用在生物计算机中，或用来开发帮人们克服时差的益生菌。

其实呢，具备生物钟的生物就好像体内有一块无形的“时钟”，让这些生物体存在天然的节律性。这些节律让生命活动发生改变，并依照制度维持着特定的状态。一方面，我们应当遵循自身的生物钟来生活。另一方面，我们可以大胆预测，随着科学技术的日益发展，当生物钟“移植”技术得以普及，在实现了任意安置的同时，还功能可控，那么未来不仅是微生物，甚至任何一种生物都有可能被这种“时钟”操控。这并非痴人说梦，科学的世界里没有不可能！