如何通俗地理解 2017 年诺贝尔生理学或医学奖「昼夜节律」？该发现对日常生活有哪些影响？

嘿，想象一下，我们每个人体内都有一个看不见的“生物钟”，它就像一个精密的计时器，指挥着我们身体的各种活动，比如什么时候该睡觉，什么时候该醒来，什么时候该吃饭，甚至我们体温什么时候最高，什么时候最低。这个神奇的钟，就是我们今天要聊的“昼夜节律”。2017年的诺贝尔生理学或医学奖，就颁给了三位科学家，他们正是发现了控制我们身体这个“生物钟”的关键基因和分子机制。

咱们先来说说，这个“昼夜节律”到底是怎么回事？

你可以把它想象成一个在24小时周期内循环往复的生命节律。它不是我们自己设定好的，而是深深地写在了我们的基因里，是经过漫长演化，为了适应地球昼夜变化而产生的。

从宏观到微观： 我们的身体从最基本的功能，比如细胞分裂、激素分泌，到比较复杂的生理活动，比如睡眠觉醒周期、体温变化、新陈代谢，甚至情绪波动，都受到这个昼夜节律的调控。

为什么会有昼夜节律？ 你们想想，地球白天有阳光，晚上是黑暗。我们的祖先为了在白天捕食、活动，晚上躲避危险、休息，身体自然而然就演化出了适应这种光暗周期的能力。光是启动和校准我们生物钟最重要的信号。

诺贝尔奖得主们到底发现了什么？

这三位科学家，杰弗里·霍尔（Jeffrey C. Hall）、迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）和迈克尔·扬（Michael W. Young），他们主要是通过研究一种叫做“果蝇”的小虫子，一点点揭开了这个生物钟的奥秘。

1. 发现“时钟基因”（Clock Genes）： 他们发现，在果蝇体内存在着一类特殊的基因，就像是生物钟的“齿轮”。这些基因编码的蛋白质，会不断地产生，然后又被降解，形成一个循环。

2. “负反馈”的精妙机制： 最关键的是，他们发现了这个“负反馈”的调控机制。简单来说，就像是“钟表上弦”和“钟表走时”的过程。
“上弦”： 某些“时钟基因”会被激活，产生相应的蛋白质。
“走时”： 这些蛋白质在细胞内积累到一定浓度后，反而会抑制它们自己基因的活性，也就是“停下来”。
“重置”： 当这些蛋白质被降解后，它们的抑制作用就消失了，基因又可以重新激活，开始新一轮的“上弦”。

这个“产生积累抑制降解”的循环，非常巧妙地控制着生物钟的节奏，大约是24小时。

3. “PER蛋白”是关键： 他们特别确定了一个叫做“PER”（period）的基因，以及它编码的PER蛋白。PER蛋白在细胞内不断积累，然后进入细胞核，抑制“时钟基因”的活性。当PER蛋白被降解后，循环又重新开始。

这个发现对我们的日常生活有什么影响？

别小看这个“生物钟”的发现，它可是深刻地影响着我们生活的方方面面，而且很多我们觉得理所当然的事情，背后都有它的身影：

睡眠觉醒周期（最直观的）：
为什么我们会困？ 我们的身体会分泌一种叫做“褪黑素”的激素，它会让我们感到困倦。褪黑素的分泌与光照有关，在黑暗的环境下，褪黑素分泌增加，我们就容易入睡。反之，光照会抑制褪黑素分泌，让我们保持清醒。这背后就是生物钟在调控。
“时差”的原理： 坐飞机跨越不同的时区，我们的生物钟还没来得及调整，就会出现“时差”，白天犯困，晚上睡不着。这个发现帮助我们理解了时差的生理机制，也为如何更快地调整生物钟提供了科学依据（比如，什么时候暴露在光线下，什么时候避免光照）。

工作和学习效率：
黄金时间： 我们的注意力、记忆力和认知能力在一天中并不是均匀分布的。了解自己的生物钟，可以帮助我们在效率最高的时间段安排重要的工作或学习任务。比如，很多人早上头脑最清醒。
熬夜的影响： 长期熬夜、不规律作息，会打乱我们的生物钟。这不仅会影响第二天的精神状态，长期下来还会增加肥胖、糖尿病、心血管疾病、甚至癌症的风险，因为很多重要的修复和代谢过程都在夜间进行。

饮食习惯和新陈代谢：
什么时候吃更健康？ 我们的消化系统、激素分泌和能量代谢也受到昼夜节律的影响。在身体最容易消化和吸收的时候进食，对健康更有益。比如，晚上吃太多，身体消化吸收的效率可能不如白天。
“晚睡晚吃”的危害： 现代社会很多人的生活习惯都打乱了生物钟，经常熬夜，深夜进食，这会进一步加剧新陈代谢紊乱，增加肥胖和代谢综合征的风险。

情绪和心理健康：
情绪波动： 很多时候，我们的情绪也会随着一天的时间而波动。疲劳、压力等因素，加上生物钟的不协调，都可能导致情绪低落、易怒。
季节性情感障碍（SAD）： 一些人只在特定的季节（通常是冬天）感到情绪低落，这与光照时间的变化有关，也与生物钟的调整有关。

疾病的治疗和预防：
“时间医学”： 这个发现开辟了“时间医学”的新领域。科学家们可以根据病人的生物钟来安排药物的服用时间，以达到最佳的治疗效果。例如，某些降压药在早晨服用效果最好，而另一些在晚上服用效果更佳。
癌症治疗： 肿瘤细胞的生长和对化疗药物的敏感性也可能存在昼夜节律性。通过在癌细胞最容易被杀死的时机给药，可以提高疗效并降低副作用。
时差性疾病的治疗： 针对倒班工人、飞行员等经常经历昼夜节律紊乱的人群，可以制定更科学的干预措施。

总结一下，这个发现到底是怎么改变我们看待自己身体的方式的？

在诺贝尔奖揭示这些机制之前，我们可能觉得困了就睡，饿了就吃，没有太在意时间。但现在我们知道，我们身体的每一个细胞，都在按照一个精密的24小时时钟在运作。

不再是“被动”的生物： 我们不再是被动地等待身体发出信号，而是可以主动地去理解和配合身体的节律。
健康生活方式的新指引： 它为我们提供了更科学的健康生活方式的指引，比如规律作息、健康饮食、适度运动，甚至如何应对现代社会带来的“失眠”和“时差”问题。
医学的新前沿： 它推动了医学向更精细、更个性化的方向发展，“什么时候”用药、治疗，和“用什么”药一样重要。

简单来说，诺贝尔奖科学家们就像是给我们每个人体内安装了一个“操作手册”，让我们知道身体这个复杂的机器是如何运转的，以及如何更好地与它和谐相处。在我们快节奏的现代生活中，理解和尊重自己的生物钟，可以说是拥有健康和幸福生活的一把金钥匙。

网友意见

去年这个时候还在知乎上讨论昼夜节律，今年就拿奖了，知友们，你们现在有哪些好成果想讨论？

https://www. zhihu.com/question/5062 6924/answer/122345638

每个人身体内都有一块表，所以要学会说“表”（buyao），表烦我，表吵 ！

经常有人说，熬夜木事的，现在get 了吧，对抗进化，人多渺小！

昼夜节律及相关同路告诉我们，这是一种涉及到了专门基因的调节过程，而且能够适应地球自转，应该是极其古老的进化内容。

这次诺贝尔奖颁给了昼夜节律Circadian Clock。

通俗点说，找到第一个昼夜节律基因Per，工作分为两部分：

1.1972年，通过果蝇基因组的随机诱变，加上表型观察，找到节律失衡的突变株。

2.1984年，不停交配突变株，看这个基因怎么往后代传递，定位在哪个基因的哪个区域，最终确定基因。

这次得奖的迈克尔·杨（Michael W Young）、杰弗理·霍尔（Jeffrey C Hall）、迈克尔·罗斯巴希（Michael Rosbash），主要工作是第二步，鉴定这个基因在哪里。

当然，之后他们各自的组在昼夜节律方面也做了很多工作。后续也有些其他组，做过重要的工作，比如第一次在小鼠中找到节律基因。

不过开山始祖终究是开山始祖，拿奖没争议。

然而开山始祖的始祖，找到Per果蝇突变株的通讯作者，和第一作者都已经不在了。

他们的工作也很重要，甚至更重要（个人看法）。

说到底，拿奖还是要活得久。

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