为什么定了闹钟总是比闹钟醒得早（为什么没有闹钟也能按时起床）

为什么没有闹钟的铃声，你却每天按时醒来?为什么雄鸡啼晨，蜘蛛总在半夜结网?生物体的生命过程复杂而又奇妙，生物节律时时都在奏着迷人的“节律交响曲”。

万物之灵的人类，同样受着生命节律的支配。什么是人体生物钟?有人把人体内的生物节律形象地比喻为“隐性时钟”。科学家研究证实，每个人从他诞生之日直至生命终结，体内都存在着多种自然节律，如体力、智力、情绪、血压、经期等，人们将这些自然节律称作生物节律或生命节奏等。人体内存在一种决定人们睡眠和觉醒的生物钟，生物钟根据大脑的指令，调节全身各种器官以24小时为周期发挥作用。

早在19世纪末，科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象。上世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达通过长期的临床观察，揭开了其中的奥秘。原来，在病人的病症、情感以及行为的起伏中，存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。大约过了20年，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后，发现人的智力是以33天为波动周期的。于是，科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏绘制出三条波浪形的人体生物节律曲线图，被形象地喻为一曲优美的生命重奏。到了20世纪中叶，生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实，创造了“生物钟”一词。

生物钟的位置到底在何处?传统的观点认为，生物钟应该存在于大脑中，但对于具体位置的说法却又各不相同。有人认为，生物钟的确切位置在下丘脑前端，视交叉上核内，该核通过视网膜感受外界的光与暗，使之和体内的时钟保持同一节奏。也有人认为，生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系，由于褪黑素是由松果腺所分泌，因此生物钟也应该位于松果体上。

生物钟是受外界因素的影响还是由人体自身内在的因素决定的?长期以来，科学家们一直在争论。外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线，其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的生命节律的周期性。内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件下，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的地下，也表现出近似于24小时的节律，因此，人的生命节律是由人自身的因素造成的。

长久以来，生物钟的作用机制一直是个谜。科学家们只知道生物钟可以控制人类及多种动物睡眠和清醒的周期、体内激素分泌、新陈代谢速率、体温等多种生理行为，但对生物钟的组成和其通过什么形式完成上述工作一直未能搞清。

寻求了解生物钟构造的科学 家们最先找到了与果蝇和真菌等简单生物的生物钟相关的基因。1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇，它的生物钟只有21小时。科学家花了14年时间，直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因。这就是人类第一次发现与生物钟相关的基因，这个基因被命名为“周期’。科学家一直试图在其他物种上克隆该基因，尤其是哺乳动物的类似基因。

早在几十年前，美国西北大学的研究人员找到了控制实验鼠生物钟的一种基因，首次揭示了哺乳动物生物钟的作用机制之谜，这对了解人类自身生物钟的运行机制具有重要意义。以西北大学约瑟夫·塔卡哈什为首的研究小组在《细胞》杂志上报道说，他们通过人工培养生物节律发生混乱的实验鼠，找到了控制其生物钟的一种关键化学物质，然后确定了决定这种化学物质存在的一种叫做“时钟”的基因。

今年上半年，加利福尼亚大学的一个科研小组又在《细胞》杂志上撰文称，他们发现了人体生物钟是如何发挥作用的：生物钟通过在细胞内部制造蛋白而控制着负责不同功能的基因发挥各自的作用。它的这一系列活动促使着人们感觉饥饿，享受睡眠、改变体温等。这看上去仿佛是人体生物钟非常熟练地掌握了整个DNA链条上的每一个环节，并在白天或黑夜某个必要的时段中按下所需的按键来控制着人体各个器官的运作。