生物钟原理

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太阳每天从东边升起，从西边落下，一年有四季，一天有24小时，如此周而复始。我们生活在很有节律的自然界。近日在中国科学院心理研究所年会上，对生物钟研究做出重要贡献的美国康奈尔大学医学院的孙中生博士，报告了“对生物钟从行为到分子多层次研究”的新进展，令人兴趣盎然。科学家试图通过解密生物钟，解释生命现象和规律，重新设计对某些疾病的治疗方案和治疗药物。

关注“生物钟”由来已久

自然界的节律无所不在，同样体现在生物系统中，例如花开花落的植物、昼伏夜出的动物，人的生理周期，甚至每日的心率、体温、细胞新陈代谢等都呈现24小时的节律。人类关注生物钟由来已久。1729年法国科学家将一种白天树叶张开，晚上合上的植物从室外搬到地窖中，结果发现，在没有光照的地窖中，树叶依然开闭如同在室外一般。19世纪英国科学家将不同时间开放花的植物组成一个时钟，结果每天看着花开花落就可以知道时间了。或许这就是“生物钟”的由来。 孙中生博士说，人类最熟悉也是最普遍的生物钟莫过于日起夜睡。本世纪曾有科学家做过实验，将人关在没有阳光的地下室。每到吃饭的时间就去送饭，结果发现被试者的生物节律每天向后漂移1～2个小时。当不定时送饭时，这种节律更是向后漂移到27小时左右。这说明人体内的生物钟并非24小时，生物钟是因人而异的，有的人喜欢晚睡晚起，他的生物钟就大于24小时，喜欢早睡早起的人生物钟往往小于24小时，不完全是生活习惯使然。

那么，生物钟是遗传的，还是后天适应环境获得的？为解开这个迷，在过去50年中人类做过很多科学试验。他们给那种树叶昼开夜闭的植物8个小时光照，8个小时黑暗，如此循环试图改变植物的生物节律，结果却发现，一旦回到自然环境，树叶开闭马上返回24小时的节律。科学家还发现在哺乳动物中，上视交叉核(SCN)是主控生物节律的，一旦被破坏，动物便玩睡无度，失去了生物节律。科学家又做了一项有趣的实验：他们让老鼠在15小时黑暗和15小时光照的节律中生活，繁殖了25代，当第25代鼠辈子孙回归地面时，它们的生物钟也马上返回了24小时的节律。这项实验充分证明了生物钟的遗传特征。除了遗传性，科学家还发现了各种环境因素能够调节生物钟，其中最重要的环境因素是光线。实验证明光周期的改变能引起生物钟的改变，而且在24小时内不同时段的光刺激能使生物钟向不同的方向调节，因此生物钟是遗传和环境共同作用的结果。
希望我的回答对你有帮助。