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生物钟研究获诺奖不只是为了喊你“上床睡觉”

2017年的诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家,因为他们在上世纪80年代克隆了能够调节果蝇生物钟的基因,揭示了其分子机制。每年诺奖揭晓,形式和内容都是受众广泛的一场科学传播。

地球不停自转,地表光照和温度以24小时为周期波动,近地表生物不仅只是被动适应环境,还主动利用和匹配环境因子的昼夜变换,通过和环境之间的时空同步,保证生物体内在稳态,增强环境适应性和竞争能力。如此这般,在漫长的适者生存进化历程中,从单细胞生物到人类,都获得和保留了昼夜节律这个遗传特性,心甘情愿听从生物钟的指令。甚至,在培养皿中培养的中枢神经细胞和周围组织的体细胞,以及疯狂生长的癌细胞,都可以表现出明显的昼夜节律。

换言之,生物钟可以理解为生物体适应环境因子昼夜变化的一种内在机制。果蝇是科学家的实验材料,人类则是科学家的终极服务目的,更是普通人群的关注焦点,也是科学传播的热点所在。可以把人类生物钟看做一个交响乐团,位于下丘脑视交叉上核的主生物钟是指挥,分布于五脏六腑的外周生物钟,如同弦乐、木管、铜管、打击乐,一个个看似个性分明,但又步调一致听指挥,不失风格各异的个性美感,更具协调统一的秩序感,稳重踏实地展开着生命的节律。

这次诺奖,不少“标题党”都言简意赅地表述为“好好睡觉”。不过,要是获奖的三位生物科学家也都依照着人体生物钟自然的韵律,日出而作日落而息,没有一点和自己体内生物钟对着干的顽强,生物钟的奥秘就还全是奥秘,没办法显山露水获此大奖。田园牧歌的自然生活渐行渐远,要想做出点成绩,无论是研究生物钟的科学家,还是庸常谋生的普通劳动者,加班熬夜都是常态。精血之循行流注,盛衰开阖的养生之道,只能假装忘记。

生物钟对睡眠起着毋庸置疑的重要调控作用,但目前看来只有10%的睡眠疾患和生物钟紊乱有关,关于睡眠的未知不比生物钟少。换言之,生物钟在睡眠中有发言权,但不是说了就算的绝对控制权。很难入睡、时醒时睡、过早醒来、醒来不能再入睡都算上的话,我国成年人失眠者高达半数以上。但要是用脑电图一直监测,数据会抱怨失眠者大多言过其实。失眠者的睡眠时间,事实上比失眠者以为的要多,失眠的后果很严重,但严重的程度远远没有主观感受的可怕,正是不可析,不可合,不可喻,不可思,惟其混沌,所以为道。

单细胞蓝绿藻的昼夜节律性表型是最简单的生物钟模型,但这个最简单的生物钟基因表达,调控也极为复杂,很多调控细节都没弄明白,虽说生物钟基因在进化中表现得高度保守,但单细胞都有待研究,何况人呢?生物钟研究,诺奖只是打了一个鼓励的结,一切还在路上。

现在发现蓝绿藻基因组中超过60%的基因表达受到生物钟控制,反过来,除了调控生物钟这个主业之外,生物钟基因还参与其他重要的调控。越来越普遍的夜间照明、加班熬夜、轮班工作、国际飞行和夜间进食可能造成的后果,只是生物钟研究的一部分。未来的研究会集中在生物钟的进化与环境适应,以及生物钟调控的分子机制,对重要生理功能的调节机制,相关新基因的筛选与功能鉴定,生物钟与代谢稳态、衰老、疾病的关系等关键问题上。

一言以蔽之,生物钟就是生物钟,此番风光是在分子层面上阐释:天人合一是智慧,也是科学。万物与我为一,春生、夏长、秋收、冬藏,人亦应之,和于阴阳,调于四时,而已。

来源:南方都市报

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