为什么一到上班就起不来，一到假期就睡懒觉失败？

审核专家：尹铁伦
北京大学第三医院机场院区
神经内科副主任医师
小伙伴有没有这样的困扰：终于熬到放假，本来想美美地睡个懒觉，结果在没有闹钟的情况下，还是在工作日的起床时间醒来。
无奈之余，不禁感叹一声，生物钟真是太强大了。

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那么，生物钟是如何被发现的？又是怎样的“神秘力量” ，控制着我们体内这个无形的时钟呢？
生物钟是指生物生命活动的内在节律性。生物随着外界环境的周期性变化，不断调节自身的生理活动，并形成固定的周期。
大家可以把它想象成一个无形的“时钟” ，它调节着生活中一些至关重要的功能，例如睡眠习惯、新陈代谢、激素水平和体温等。
早在公元前3世纪，成书于战国时期的《黄帝内经》，就对人体状况及脉象节奏随时间的改变进行了详细的描述。而西方世界的人们，也同样重视生命活动与时间之间的联系，一位名叫安德罗斯申尼斯的船长，就曾观察到罗望子树叶片昼开夜合的现象。

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到了18世纪，著名的瑞典博物学家林奈，利用花开闭时间的不同，用不同植物构成了一个生物报时钟，并正式提出和记载了“生物钟”这一概念。

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在之后的一系列研究中，科学家们逐渐确认，植物和动物体内，均有内源性生物钟存在，不受光照和温度等因素控制。
到了20世纪初，研究人员开始对人体内的生物钟展开研究。
昼夜节律，一直是生物钟研究的重点。 2017年的诺贝尔生理学或医学奖，就授予了3位在“生物体昼夜节律的分子机制”领域做出卓越贡献的科学家。

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早在1938年，被誉为“现代睡眠之父”的克莱德曼，就曾对人体固有的昼夜节律发起挑战：他强迫自己连续180个小时不眠不休，试图将生物钟每天24小时的周期性规律，调整为每天48小时。结果却以失败告终。
那么，生物钟是如何做到如此“顽强” ， “坚持”将一天定义为24个小时呢？
1971年，美国加州理工学院的教授和他的学生通过果蝇实验发现，果蝇体内某个基因变异后，其生物钟也会遭到破坏。
1984年，波士顿布兰迪斯大学的两位研究者和纽约洛克菲勒大学的迈克尔·杨教授，都成功地将这个控制果蝇昼夜节律的“周期（Period）”基因分离出来，简称PER基因。同时他们发现，由该基因控制的PER蛋白在夜晚积累，白天分解，并且不同时段有不同的浓度，以24小时为一周期，循环增加和减少，和昼夜节律的变化出奇的一致。
即使这一发现是生物钟研究的重大突破，但依然无法解释为什么生物钟是24小时一周期。
之后，迈克尔·杨又先后发现了另外一个能够调控生物节律的基因——Tim基因。 Tim蛋白和PER蛋白结合，进入细胞核，在那里抑制PER基因的活性，控制PER蛋白不断积累，从而阻止PER基因合成自己。
但是，这依然没有解释为什么是24小时？

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直到又一个生物钟基因——DBT基因被发现，基因编码DBT蛋白，可以延迟PER蛋白的积累，让其循环增加减少的周期固定在24小时左右。
到了1994年，供职于美国西北大学的日裔科学家约瑟夫·高桥在小鼠体内发现了控制哺乳动物生物时钟的Clock基因。