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我们每个人的身体里，都有一个神奇的“钟”。它的产生和地球的运转有关，我们身体中大约10%的基因也都和它有关，它控制着我们每天的活动与行为，督促我们到点吃饭按时睡觉，还影响着我们的身体健康，像是肥胖、糖尿病、高血压甚至癌症，都和它有着千丝万缕的联系。
这个神奇的“钟”，就是我们常说的“生物钟”。听，你的身体里有没有这种“钟表”发出的滴答声，它又会告诉我们什么呢？南京师范大学刘畅教授将为我们讲述生物钟的种种故事。
Q：生物钟居然和我们有那么大的关系，那究竟什么是生物钟，它是怎么形成的？我们的身体里面又为什么会有生物钟存在呢？
我们的身体内存在一套无形的时钟，它控制着我们每天的活动与行为，而这种行为又有着某种周期性，比如早上7点人自然而然就会醒来，晚上10点人就容易犯困，中午12点的时候肚子会饿得咕咕叫，这种规律我们就称之为生物钟。
生物钟的规律周期有的是一天，有的是一周，还有的是一个月甚至一年，比如女性一个月来一次例假就是月周期，一些动物要冬眠，就是年周期。
生物钟的产生和地球的运转有关，地球已经演化了几十亿年，它围绕太阳公转和自转，于是就有了白天与黑夜、潮涨与潮落、春夏与秋冬等规律性变化。而生活在地球上的生物，也跟随地球的周期运动产生了相应的节律，也就是生物钟机制。比如人类产生了白天活动晚上睡觉的昼夜节律，有些动物产生了冬眠的节律，植物也产生了在不同季节开花结果的节律。
所以生物钟不仅仅只有人才有，地球上的生物基本都受到生物钟的控制。
地球上物种丰富，但大多数生物的生物钟都是受到光照影响。每天当第一缕阳光照射到地球上，地球上的动植物就会感知到，从而开始新的一天，人类也不例外。从之前的研究表明看，人类一天的活动和光线的照射是密不可分的。当光线通过眼睛等器官被我们感知后，我们的身体就开始变得活跃起来。
有一个特别的现象可以说明问题，当人体还处于胎儿时期，虽然这时胎儿已经具备生物钟基因，但这些基因基本上是不工作的。当婴儿出生后，这些基因就开始“忙碌”起来，自然而然地就让人产生生物钟规律。这就是光线对生物钟的影响，因为胎儿在母亲肚子里是难以感觉到光线的，被黑暗笼罩，而一旦出生，有了光线的刺激，白天黑夜的概念就产生了，各种生物钟基因也就开始发挥作用了。
Q：您说人的活动是受光线影响，但为什么有的动物是晚上才出来活动呢？比如猫头鹰等。
每一种生物形成的生物钟会有所不同，这跟后天的生活习性和环境适应能力有关，比如猫头鹰、蝙蝠、老鼠等，它们喜欢晚上出来活动，白天睡觉。这是因为它们根据长期的生活经验发现，到了晚上，它们不容易被天敌发现，或者是更容易觅食，于是就养成了夜里出来活动的生物钟规律。
有些动物会有冬眠的生物钟规律，但人却没有，这也是后天环境导致。不同的生物在适应环境的过程中，会产生不同的生物钟规律，虽然表现的形式不一样，但还是受到生物钟的控制，只是控制它们行为的基因表达会有所不同。
生物钟的形成是物种进化几亿年的结果，因此如果轻易去打乱这种进化结果，最后受害的还是自己。
Q：您说我们的身体都会受到生物钟基因的控制，那这些基因是怎么控制我们的？
在我们的人体中，大约有10%的基因属于生物钟基因。这些基因会产生某种振荡规律，它们在不同时段产生的振荡幅度是不一样的，有的基因是白天振荡得特别厉害，有的却是晚上振幅比较大，但基本上会有一个24小时左右的周期性。有趣的是，当它们振幅最大的时候，也就是它们运作最佳的时刻，也是我们做某件事情最好的时刻。
比如当控制吃饭时间的生物钟基因振荡幅度最大时，那表现出来的现象或许就是肚子“咕咕”叫，就是提醒你该吃饭了，如果我们这时候去吃饭，营养是最容易被吸收的。而当控制睡眠的生物钟基因振荡幅度最大时，表现出来的现象或许就是不停打哈欠，那就是提醒你该睡觉了，这时赶紧去睡觉才是最佳选择。
如果我们不遵循它们的指令去做事，那结果可就不太妙了。比如控制吃饭时间的基因正处于振荡幅度最小的阶段时，它的工作效率非常低，但你却非要在这个时期去吃东西，那吃下去的食物就很难被消化吸收，长此以往，你就会变成个胖墩儿。同样，如果控制睡觉时间的基因已经振荡得特别厉害了，不停“催促”你睡觉，可你偏不睡，硬撑着，等它振荡得不厉害的时候你再去睡，那想睡也睡不着了。这样就恶性循环，导致睡眠不足，你就会变成“熊猫眼”。
Q：最近，您的课题组有一个新发现，我们人体中有种基因，既调节着生物钟，同时又控制着心血管是否会产生病变，如果这种基因的表达出现问题，那就意味着血管产生病变了。也就是说，我们得不得心血管疾病，很大程度上是被这个生物钟基因左右的。您能详细解释一下这种生物钟基因吗？它会对人体造成什么影响？
这次发现的生物钟基因跟心血管功能有关，叫做Smarcd1基因。这种基因控制着血管中平滑肌细胞的功能，平滑肌细胞是我们血管的重要组成部分，血管中的收缩、代谢等功能主要就是通过平滑肌层实现。如果平滑肌功能不正常，就容易导致血管内壁出现斑块，而斑块累积多了，就会形成血管堵塞，从而出现脑梗、心梗等疾病。很多高血压患者就是因为血管中的平滑肌功能不正常，才会得病的。
如果Smarcd1基因出现问题，基因振荡幅度就会变小，也就是工作效率变低了，从而导致平滑肌生理功能异常，进而导致心血管疾病。而Smarcd1基因为什么会出现问题，就是因为吃得不规律，并且吃得太油。所以，按时吃饭非常重要，现代人有一个很不好的习惯，就是吃夜宵，此时已经不是消化系统工作的时候了，还要硬给消化系统增添负担，这就很容易导致疾病。
Q：听说癌症也和生物钟有关，那么癌症的发生和哪些生物钟基因有关呢？
癌症的产生和所有生物钟基因都可能有关系。癌症是疾病变得严重后容易诱发的，生病意味着生物钟基因发生紊乱了，无法正常运行，那就给癌细胞以可乘之机。
Q：既然我们已经知道了生物钟基因和人体健康的关系，那是否可以这样说，只要搞清楚了哪种基因控制哪种疾病，就可以解决所有疾病了？
理论上是这样，但要实现这个梦想却不是一朝一夕的事。首先人体的基因有那么多，生物钟基因虽然只有10%左右，但也是个庞大的数目。而且，生物钟基因的工作机制非常复杂，它们并不是简单地一对一工作，即一个基因就只负责控制一种行为，而是相互作用、协同作战的，是一种模糊的、混沌的行为。
这些基因相互之间形成了一个庞大的网络，每一个基因的上下都是一个网络，即控制这个基因的上级是一个团体，而这个基因也能同时对多个下级发布命令，但它控制的下级同时也可能受到其他基因的控制。这样就能确保哪个基因都不能“独断专行”，如果其中一个有问题，还有其他线路可以工作。而且有时候一个基因下达某个命令，经过一圈的循环后，最后作用的对象可能就是它自己。生物学上称这种现象为“自反馈”，而这个环路又叫“自反馈调节环路”。上升到哲学观点，就是“我施恩于你，其实在回报我自己”。
这样一种调节机制是最有效率、最有弹性而且是最民主的，对大家都有好处。但对研究人员来说就比较麻烦了，因为要理清它们之间的关系和循环机制就变得非常复杂。因此要想把生物钟与人体健康之间的关系确切整理清楚，还有很长一段路要走。
每天早上，当你的眼睛微微睁开的时候，光线投射到你的眼中，你的神经系统开始刺激你体内的生物钟做出各种反应。但是据法国科学家发现，生物钟只在某些特定时刻对光线敏感，比如早上日出或晚间日落的时刻。
这个神奇的“钟”，就是我们常说的“生物钟”。听，你的身体里有没有这种“钟表”发出的滴答声，它又会告诉我们什么呢？南京师范大学刘畅教授将为我们讲述生物钟的种种故事。
Q：生物钟居然和我们有那么大的关系，那究竟什么是生物钟，它是怎么形成的？我们的身体里面又为什么会有生物钟存在呢？
我们的身体内存在一套无形的时钟，它控制着我们每天的活动与行为，而这种行为又有着某种周期性，比如早上7点人自然而然就会醒来，晚上10点人就容易犯困，中午12点的时候肚子会饿得咕咕叫，这种规律我们就称之为生物钟。
生物钟的规律周期有的是一天，有的是一周，还有的是一个月甚至一年，比如女性一个月来一次例假就是月周期，一些动物要冬眠，就是年周期。
生物钟的产生和地球的运转有关，地球已经演化了几十亿年，它围绕太阳公转和自转，于是就有了白天与黑夜、潮涨与潮落、春夏与秋冬等规律性变化。而生活在地球上的生物，也跟随地球的周期运动产生了相应的节律，也就是生物钟机制。比如人类产生了白天活动晚上睡觉的昼夜节律，有些动物产生了冬眠的节律，植物也产生了在不同季节开花结果的节律。
所以生物钟不仅仅只有人才有，地球上的生物基本都受到生物钟的控制。
地球上物种丰富，但大多数生物的生物钟都是受到光照影响。每天当第一缕阳光照射到地球上，地球上的动植物就会感知到，从而开始新的一天，人类也不例外。从之前的研究表明看，人类一天的活动和光线的照射是密不可分的。当光线通过眼睛等器官被我们感知后，我们的身体就开始变得活跃起来。
有一个特别的现象可以说明问题，当人体还处于胎儿时期，虽然这时胎儿已经具备生物钟基因，但这些基因基本上是不工作的。当婴儿出生后，这些基因就开始“忙碌”起来，自然而然地就让人产生生物钟规律。这就是光线对生物钟的影响，因为胎儿在母亲肚子里是难以感觉到光线的，被黑暗笼罩，而一旦出生，有了光线的刺激，白天黑夜的概念就产生了，各种生物钟基因也就开始发挥作用了。
Q：您说人的活动是受光线影响，但为什么有的动物是晚上才出来活动呢？比如猫头鹰等。
每一种生物形成的生物钟会有所不同，这跟后天的生活习性和环境适应能力有关，比如猫头鹰、蝙蝠、老鼠等，它们喜欢晚上出来活动，白天睡觉。这是因为它们根据长期的生活经验发现，到了晚上，它们不容易被天敌发现，或者是更容易觅食，于是就养成了夜里出来活动的生物钟规律。
有些动物会有冬眠的生物钟规律，但人却没有，这也是后天环境导致。不同的生物在适应环境的过程中，会产生不同的生物钟规律，虽然表现的形式不一样，但还是受到生物钟的控制，只是控制它们行为的基因表达会有所不同。
生物钟的形成是物种进化几亿年的结果，因此如果轻易去打乱这种进化结果，最后受害的还是自己。
Q：您说我们的身体都会受到生物钟基因的控制，那这些基因是怎么控制我们的？
在我们的人体中，大约有10%的基因属于生物钟基因。这些基因会产生某种振荡规律，它们在不同时段产生的振荡幅度是不一样的，有的基因是白天振荡得特别厉害，有的却是晚上振幅比较大，但基本上会有一个24小时左右的周期性。有趣的是，当它们振幅最大的时候，也就是它们运作最佳的时刻，也是我们做某件事情最好的时刻。
比如当控制吃饭时间的生物钟基因振荡幅度最大时，那表现出来的现象或许就是肚子“咕咕”叫，就是提醒你该吃饭了，如果我们这时候去吃饭，营养是最容易被吸收的。而当控制睡眠的生物钟基因振荡幅度最大时，表现出来的现象或许就是不停打哈欠，那就是提醒你该睡觉了，这时赶紧去睡觉才是最佳选择。
如果我们不遵循它们的指令去做事，那结果可就不太妙了。比如控制吃饭时间的基因正处于振荡幅度最小的阶段时，它的工作效率非常低，但你却非要在这个时期去吃东西，那吃下去的食物就很难被消化吸收，长此以往，你就会变成个胖墩儿。同样，如果控制睡觉时间的基因已经振荡得特别厉害了，不停“催促”你睡觉，可你偏不睡，硬撑着，等它振荡得不厉害的时候你再去睡，那想睡也睡不着了。这样就恶性循环，导致睡眠不足，你就会变成“熊猫眼”。
Q：最近，您的课题组有一个新发现，我们人体中有种基因，既调节着生物钟，同时又控制着心血管是否会产生病变，如果这种基因的表达出现问题，那就意味着血管产生病变了。也就是说，我们得不得心血管疾病，很大程度上是被这个生物钟基因左右的。您能详细解释一下这种生物钟基因吗？它会对人体造成什么影响？
这次发现的生物钟基因跟心血管功能有关，叫做Smarcd1基因。这种基因控制着血管中平滑肌细胞的功能，平滑肌细胞是我们血管的重要组成部分，血管中的收缩、代谢等功能主要就是通过平滑肌层实现。如果平滑肌功能不正常，就容易导致血管内壁出现斑块，而斑块累积多了，就会形成血管堵塞，从而出现脑梗、心梗等疾病。很多高血压患者就是因为血管中的平滑肌功能不正常，才会得病的。
如果Smarcd1基因出现问题，基因振荡幅度就会变小，也就是工作效率变低了，从而导致平滑肌生理功能异常，进而导致心血管疾病。而Smarcd1基因为什么会出现问题，就是因为吃得不规律，并且吃得太油。所以，按时吃饭非常重要，现代人有一个很不好的习惯，就是吃夜宵，此时已经不是消化系统工作的时候了，还要硬给消化系统增添负担，这就很容易导致疾病。
Q：听说癌症也和生物钟有关，那么癌症的发生和哪些生物钟基因有关呢？
癌症的产生和所有生物钟基因都可能有关系。癌症是疾病变得严重后容易诱发的，生病意味着生物钟基因发生紊乱了，无法正常运行，那就给癌细胞以可乘之机。
Q：既然我们已经知道了生物钟基因和人体健康的关系，那是否可以这样说，只要搞清楚了哪种基因控制哪种疾病，就可以解决所有疾病了？
理论上是这样，但要实现这个梦想却不是一朝一夕的事。首先人体的基因有那么多，生物钟基因虽然只有10%左右，但也是个庞大的数目。而且，生物钟基因的工作机制非常复杂，它们并不是简单地一对一工作，即一个基因就只负责控制一种行为，而是相互作用、协同作战的，是一种模糊的、混沌的行为。
这些基因相互之间形成了一个庞大的网络，每一个基因的上下都是一个网络，即控制这个基因的上级是一个团体，而这个基因也能同时对多个下级发布命令，但它控制的下级同时也可能受到其他基因的控制。这样就能确保哪个基因都不能“独断专行”，如果其中一个有问题，还有其他线路可以工作。而且有时候一个基因下达某个命令，经过一圈的循环后，最后作用的对象可能就是它自己。生物学上称这种现象为“自反馈”，而这个环路又叫“自反馈调节环路”。上升到哲学观点，就是“我施恩于你，其实在回报我自己”。
这样一种调节机制是最有效率、最有弹性而且是最民主的，对大家都有好处。但对研究人员来说就比较麻烦了，因为要理清它们之间的关系和循环机制就变得非常复杂。因此要想把生物钟与人体健康之间的关系确切整理清楚，还有很长一段路要走。
每天早上，当你的眼睛微微睁开的时候，光线投射到你的眼中，你的神经系统开始刺激你体内的生物钟做出各种反应。但是据法国科学家发现，生物钟只在某些特定时刻对光线敏感，比如早上日出或晚间日落的时刻。
