理论

视交叉上核（SCN）^[3]是哺乳动物的时间中心，这一发现对我们理解体内时钟起了很关键的作用。这一组神经元具有所有控制身体日常活动的要素。视交叉上核通过视神经从眼睛那里得到光线信息，并使身体与昼夜节律同步。如果SCN被损坏，动物的日常活动节律就没有规律了。

到现在为止，读者们已经知道我们的身体节律在一天之中是怎样改变的了：我们什么时候睡觉什么时候变得活跃，为什么我们的体温在下半夜达到最低点，在傍晚达到最高点^[4]。与好奇的天文学家一起，我们看到了植物叶子每天的运动。在进化过程中，体内时钟当然不仅仅控制有机体在一天里的微小变化。从日常生活中我们知道，我们的各种生理反应、行为习惯都有自己的时间：我们到了一定的时间就会感到饥饿；我们的饮食习惯在早餐、午餐和晚餐时都不一样^[5]；我们在一定的时间里会想去跑步；我们也会在一定的时间里更加专注于猜谜或者学外语。中午我们对酒精的反应和晚上就不同。研究表明，我们在一天中的不同时间段，对牙痛的感知也不同。多数交通事故都发生在夜里将近4点的时候^[6]。我们中的许多人在接近中午的时候都会感到疲惫，想打个盹。如果我们住在地中海地区，那么我们的午休时间就会变长^[7]。许多药应该在特定的时间吃（请回忆萨拉对她的降压药的想法）。读者们肯定也了解体检时类似“请你于8点钟前空腹来抽血”的要求。许多血常规检测在一天之中不同时候的检测结果都不一样。例如肾上腺皮质激素，它的血液浓度在早晨达到最高值，接下来开始降低（有一定的波动），在前半夜达到最低点，随后又开始上升。虽然肾上腺皮质激素的浓度取决于很多因素，但是它的节律是受到体内时钟控制的。如果我们在8点钟测量肾上腺皮质激素浓度，在不同的时间类型的人那里测量到的数值是不一样的。研究病人何时吃药（时间药学）是时钟研究的重要分支。这个分支的目标是找出一种药物在什么时间段发挥的药效最小，以便降低药物的副作用。此时时间类型的作用便尤其重要。

本章的故事也是一则生物钟影响身体数据测试的案例。奥利弗之前没能再现前任研究员的实验结果就是因为他的生活习惯。这位博士生在其他同事来到实验室之前早早就开始提取老鼠的肝脏组织，而加拿大的博士后到实验室的时间比较晚且一直工作到深夜，两人研究的是在老鼠睡眠将要结束的时候使老鼠变得活跃起来的基因。夜晚活跃的动物，它们醒来的时间是我们的傍晚。奥利弗在散步的时候脑子里突然冒出来一个想法：在24小时内，每4小时提取一次老鼠的肝脏组织并研究提取出来的蛋白质。实验结果证实了他的猜测，16点时他第一次提取出这种蛋白质，20点蛋白质含量升高，接近午夜的时候蛋白质浓度降低，4点钟时这种蛋白质就消失了。这就解释了为什么他一直找不到这种蛋白质，而加拿大人每次都能找到。

这个发现不仅影响深远、值得回顾，同时亦颇令人感到惊讶。前者正意味着，生理时钟决定基因何时开启何时关闭。而这也解释了，在前文中出现的生活在地下室里的被试验者，其尿样中新陈代谢的产物为什么会随着体内时钟的变化上升和下降。我们的新陈代谢也是由生物钟控制，而几乎所有的身体机能都直接或间接地被基因控制。它们提供了细胞构建的蓝图，同时肩负起组织新陈代谢的责任。奥利弗的研究结果显示，细胞基因对昼夜节律有多么重要。根据具体有机体组织的不同，我们的基因组有15%～40%的基因在特定的时间段开启或关闭（但这并不是一个很大的数字）。不同的人体组织有不同的功能，它们相应地需要不同的工具，因此并非我们体内基因组的所有基因都在发挥功能。为什么一个肝脏细胞——就像视网膜一样——能生产视蛋白呢？有些基因，包括控制生物钟的基因，在体细胞里摇摆，因而使生物体产生了昼夜节律。时钟研究者们在几十年前业已对此有所了解。

【注释】

[1]这是论文能得到的不多见、最好的分数。

[2]西方点墨法用于证明蛋白质的存在。

[3]参看《当黑夜变成白天》这一章。

[4]如果我们发烧了躺在床上，体温也是在傍晚达到最高点。

[5]这种不同也有文化因素。

[6]这个统计数据考虑到了不同时间段的交通车流量。

[7]在《等待黑夜降临》这一章你会对午休的理论有更多的了解。