尽管我们生活在一个由原子钟所统治的24/7时制的世界里，但经过300亿年的进化，人类体内还形成了一个更加古老的胜利节奏——分子钟。它使生物可以感知日夜晨昏的变化，这一生物节律在我们的基因中留下了深深的烙印。

本书以一种全新的方式探讨了生物节律，视角新颖，充满洞察力。你将体会到一次愉快的阅读之旅。

为什么心脏病早晨发作的人比较多？蜜蜂时如何辨别时间的？驯鹿时怎样知道何时该迁徙的？为什么小孩子早上不容易醒来？为什么我们会觉得自己有时像猫头鹰一样夜间兴奋，有时又像云雀一样清晨活跃？原因就在于生物钟。尽管纷繁的尘世生活掩盖了我们体内的这一生理节奏，可是它们仍然发挥着巨大作用。它们主导着我们的生活模式——何时作息、何时处于颠峰或低谷。

本书描述了生物钟的方方面面，使我们知晓人类行为的生物学基础。从本书的表述中，我们还可以知道，人类日常的作息、饮食模式并不取决于我们是否感到疲惫或是饥渴，而是受制于体内的生物钟。

前 言

致 谢

绪 论

第一章 身体内外的时间

第二章 知晓时间

第三章 震荡器、时钟和沙漏

第四章 日常变化的挑战

第五章 寻找生物钟

第六章 光线对生物钟的影响

第七章 分子钟——蛋白质和RNA的滴答声

第八章 物种千姿，时钟百态

第九章 变化的季节

第十章 生物钟的进化

第十一章 睡眠与表现

第十二章 季节性情感障碍的变化

第十三章 合理安排服药时间

第十四章 另类时间和时间错乱

术语表

附录1 人体中的节律

附录2 对付飞行时差

早上醒来的时候，大多数人的第一反应就是"现在几点了？"钟表控制着我们的生活，它告诉我们该在什么时候入睡、苏醒、工作、娱乐、吃饭、喝水和祷告。在现代社会里，我们需要知道时间，并以此来指导自己该做什么。

然而，我们如此熟悉的钟表却并非天生就有的：它不过是人类现代发明之一，一个制造小时、分、秒的机器而已。我们现在以铯原子的电子能态为基准掌握时间，因此我们相信，时钟和自然界的节律周期之间再没有什么联系了——日出东方，日落西方；秋去冬来，昼短夜长；月盈潮涨，月亏潮落。

然而，我们错了。哪怕没有电子钟和原子钟，我们体内仍然存在着一种以昼夜为周期的节拍。但是，由于所处的世界里充满了各种人为设定的时间标准，我们无法识别这种节拍到底是什么，因而体内这个基本的时钟经常被埋没。不过，只要我们乘坐飞机穿越时区旅行，那么我们就会意识到，想和自己的生理节奏作对可不是件容易的事。

如果将一个人与外部环境隔绝，那么体内的日常节律很快就会显现出来。曾有志愿者深入地下，在一个光线恒定的环境中待了几周，由于无从分辨黑夜和白天，他们体内的生物节律不再和外部世界保持同步。大约两周后，他们开始在实际上是正午的时候上床睡觉，而在实

P1际是晚上8点的时候起来。大约一个月以后他们回来了，但在完全恢复之前，他们只能或多或少地和外界时间保持同步。

几乎人类所做的每一件事都表现出这种昼夜节律。它给一切行为都安排好好时间，让它们像钟表一样运转。对于防止多个事件的同时发生，这种预设程序般的规律性至关重要。如果我们不按照时间来划分身体活动的话，那我们就会变得一团糟。比如说，我们不会在睡觉的时候排尿，不然可就糟透了。在夜里，肾功能及尿液的产生会减弱，这是因为我们的排尿周期和睡眠周期不在同一个相位（phase）。

其他的生物节律还有很多。比如说我们的体温在夜里要比白天低，这是因为心跳和血压的缘故造成的。我们有着很清楚的睡眠和苏醒周期。我们的认知能力在24小时中也有节奏的变化。再如，午饭后的牙痛是最轻的，校对和快速游泳在晚上的效果最好，产痛大多始于夜里，而自然分娩又几乎都发生在一天最初的几个小时里，心脏病猝死多发生在早上。甚至连握手的力度都会随时间变化。（见附录1）

这些身体、情绪、智力的变化并非无足轻重。在任务性质的基础上，工作效率在一天中也会有高峰和低谷的变化，这就好比喝酒的感受和是否喝过了头有关。比如说，解决复杂问题或进行逻辑推理的最佳时间是在中午时分；需要身体协调性的任务，诸如运动项目则是在早晨，此时体温徘徊在最高值附近。

如果内部时钟被破坏，那么轻则遭受如飞行时差等，重则产生情绪低落、睡眠紊乱等危及生命的症状。大量研究表明，清晨是我们最脆弱的时候，在昼夜节律周期的这个低谷，身体最容易遇到心脏或呼吸方面的麻烦。近年来许多灾难性事件，如切尔诺贝利核电站泄漏事件、三英里岛核泄漏事件和亚克隆·瓦尔迪兹号油轮泄漏事件都发生在夜里，这绝不仅仅是巧合。

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时间，在我们的基因里留下了深深的烙印。细胞是进化过程中的奇迹，因为它们是构成生命的基本物质。在其众多的神奇功能中，最令人称奇的就是它们可以感知时间的特点。从简单的细菌到蠕虫、鸟类，当然也包括我们人类，万物生灵都具有生物钟。之所以会这样，原因很简单：一切生物都在一个自转周期为一天的星球上进化、生活，寒来暑往，斗转星移，自古皆然。我们人类一生大约有1/3的时间处于睡眠之中，对一般人来说，这就意味着一辈子有超过20年的时间是与大地平行的。除了睡眠，再也没有任何其他活动会如此占据着我们的生命。

但是，睡眠并不是唯一受生物钟支配的活动。我们体内的大部分活动，我们的生理、生化状态都是有节律的，表现出一种明显的昼夜差异。心跳和血压，肝脏功能（包括很重要的解酒能力），新细胞的形成，体温以及荷尔蒙的分泌，这些都表现出一种昼夜变化。然而，仅仅当我们过着一种"现代"生活时才会注意到这点——当我们乘飞机进行跨国旅行时，我们会遭受时差的折磨；当我们不得不倒班工作的时候也同样。对此我们越来越司空见惯，以致忽略了严重的后果。许多人类历史上的大灾难，比如说切尔诺贝利核电站泄露事故、海难以及火车相撞，都发生在午夜时分，这难道都是巧合吗？

生物钟的存在对于医学具有深远的意义。如果我们的生理状态存在昼夜变化的话，那么药效随服用时间而改变也就不足为奇了。这是一个崭新的医疗领域，但是还有许多未解之谜。通过优化治疗时间，在癌症治疗的成功率上做一些细微的改变，便可拯救数千人于死神之手。而这甚至无需发明新药——仅仅是更好的利用了现有的药物而已。这对治疗心脏病、糖尿病等也太阳适用。甚至某些情绪低落也与生物钟有关，因为冬天白天短、光线不足，容易导致生物钟的紊乱。

想要了解生物钟在人身上的作用机理并不简单，但是我们可以从其他生物身上获取线索。通过对苍蝇、老鼠、鱼及其他许多生物的研究，人类已经逐渐知晓，上苍是如何给生灵设计了这样一架精巧无比的时钟，而且还与所处的环境严丝合缝。

在时间生物学这一领域，《生命的节奏》为读者提供了最新研究成果的极具价值的纵览。从人类生物钟的故事到最新发现的其他动物的事例，我们可以看到，基因是如何引导我们的器官、机体来感知时间的。遗传学和分子生物学的最新进展给我们开辟了一个广阔的研究前景，我们对生物钟的分子机理也将会更加明了。

关于生物节律的研究之所以让人着迷，是因为这是一个跨学科的研究领域，从分子生物学到精神病学，从生态学到轮班工作制度，包罗万象。正是关于生理节奏的研究，才让我们得以理解这一最基本的生物现象。此外，本书内容引人入胜，无论读者知识背景如何，都能感受到阅读的乐趣。

   ——蒂尔·伦内伯格，遗传学家和生物化学学家慕尼黑大学教授

该书内容丰富，影响深远。福斯特和克赖茨曼以一种全新的方式探讨了生物节律，以及其在医学上的重要意义。全书视角新颖，充满洞察力，你将体会到一次愉快的阅读之旅。

      ——伍迪·黑斯廷斯，哈佛大学分子与细胞生物学系教授