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常常听到“成年人要保证每日8小时睡眠”，“8小时”似乎成为了判断睡眠质量的金科玉律。 于是，周五成了一周中最受欢迎的一天 因为，通宵嗨整晚，第二天可以睡整天，想几点起床就几点起，别说8小时了，18小时也能睡！ 但是，晚睡晚起的8小时和早睡早起的8小时，价值一样吗？ 答案是：不一样！ 我们都知道：地球的自转周期为24小时，产生了昼夜交替，成为生物生理活动节律的基础。 人类跟着日出日落安排活动：日出而作，日落而息。 不仅仅人类，地球上的生物活动都是有节律的：牵牛花清晨开花，昙花深夜绽放，雄鸡破晓啼叫，猫头鹰夜间捕食。 我们把这种规律的生理活动现象称为“生物钟”。 起初人们猜想是太阳光在控制生物钟，认为光照会影响生物活动的节奏。那么为了验证这一猜想，18世纪有人做了一个实验：在正常情况下，含羞草叶片在白天被太阳光照的情况下会自动打开，夜间没有光照的情况下叶片自合闭合。于是，实验者将含羞草放在暗室中，24小时无光照，却发现：叶片遵循了之前的活动，出现了打开然后闭合的现象，仿佛自己带着一块表在身上，关在小黑屋里也知道时间。  这个实验说明：昼夜节律受外界光照影响的假设不成立，看来生物还是在自身内部有一个生物钟的。 在上世纪70年代，科学家Seymour Benzer 和他的学生Ronald Konopka通过实验发现，发现在果蝇身上有一种不知名的基因变异会打乱果蝇的生理节律，于是他们将这种基因命名为“Period”，但是并不知道Period是如何影响生理节律。  2017年，诺贝尔生物医学奖颁给了三位美国科学家，以表彰他们发现人体内部“生物钟”背后的分子机制。 1984年，Jeffrey Hall，Michael Rosbash和Michael Young三位科学家，成功分离出Period基因。他们发现：Period基因编码的PER蛋白会在夜间积累，然后在白天分解。而且，PER蛋白的水平以24小时为周期，正好是一个昼夜。  可是，PER累积和分解的节律变化是如何产生并维持的呢? Jeffrey Hall和Michael Rosbash猜想，PER蛋白阻断了Period基因的活性。他们进而推测，通过一种抑制反馈回路，PER蛋白可能阻止了自身的合成，因而持续而周期性地调节了自身的水平。当Period基因激活时，mRNA就生成了。mRNA被转运到细胞质中，作为PER蛋白产生的模板。PER在细胞核中聚集，而Period基因的活性此时被阻断。这就帮助产生了阻断反馈机制，从而形成了昼夜节律。 Jeffrey Hall和Michael Rosbash已证实：PER蛋白是在夜间聚集到细胞核。但它是如何到达那儿的呢？ 1994年，Michael Young发现了第二种发条基因timeless，它编码昼夜节律所需的TIM蛋白。他证实，当TIM蛋白与PER蛋白结合时，两种蛋白就能进入细胞核，从而阻断Period基因活性，关闭阻断反馈回路。 但是什么控制了这种变化的频率？Michael Young发现了另一种基因doubletime，它编码DBT蛋白，能够延迟PER蛋白的聚集。这就解释了这种节律调控如何更契合24小时的循环。 三位诺奖获得者证明：我们的“生物钟”是写在基因里的。  |
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