美国犹他州有这么一户奇怪的家庭，全家三代人中有五名成员的睡眠规律与常人有极大异常，他们总是在傍晚五六点钟就爬上床开始睡觉，然后在凌晨时分就醒来，几十年来一直如此。为什么有人会出现如此异常的生活习性呢？这种现象引起了南京一位学者的极大兴趣……

    美国的晨鸟族

    美国犹他州的这家人是一个大家族，大多数人的生活规律都与常人无异，可剩下的那五个人就非常“另类”了。这五人多年来一直是早睡早起，总在凌晨两三点钟时自然醒来，再也睡不着了，只好起床开始一天的生活与工作。南京大学模式动物研究所的徐璎教授，曾在美国对他们做过专门的研究，“这五人的作息规律与家庭其他成员完全不同，着实是一件奇怪滑稽的事情。”

    凌晨三点，正是夜深人静、万籁俱寂的时候，可是这五个人却早已起身，有的在院子里练健身操，有的给花儿浇水。还有的人觉得在家里太无聊了，干脆到马路上转悠，昏黄的路灯下，犹如幽灵一般在长街上晃荡，走着走着，他干脆进了24小时便利店去购物了。

    这五个人的睡眠简直太异常了，长年下来，周围的邻居甚至怀疑他们家具有反社会倾向，平时都躲他们远远的。“他们自己也不知道为何会这样，可他们并没觉得身体有什么不适，他们认为早睡早起很正常。”徐璎介绍说。直到后来，他们发现亲友邻居都为此逐渐与他们疏远了，有时候和邻居打招呼，人家也会忙不迭地躲开，这让他们苦恼不已。最后，他们认为，不能再这样下去了，还是应该像正常人那样作息，于是他们选择了走进医院。

    医生对他们进行多日连续的观察后，确认这是一种罕见的病症，并将这种病命名为“早睡早起综合征”，经由当地媒体报道后，也有人叫它“晨鸟症”。医生用精密仪器对这五个人的血液、心脏、脑电波等做了全面严密的检查，可收获不大，检查得出的数据基本与常人无异，还是未能弄清病症的准确原因，更无法为他们调整睡眠规律。

    “晨鸟症”患者的基因有点古怪

    “晨鸟症”家族早起早睡，显然是因为生物钟规律与常人有异。所谓生物钟，徐璎用通俗的语言概括道，“是生物从低等细胞进化成高级动物过程中，逐渐形成可以预知外界环境并提示做好准备的一套系统。”

    科学家早已研究证实，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大约24小时为周期发挥作用。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。生物钟具有广泛性，从高等动物到小鼠、果蝇、细菌，再到海底终日不见阳光的生物，都有自己的生物钟。海底生物之所以也有生物钟，是因为其在进化史上也曾感受过光线的强弱与地球磁场的变化，因此形成了相对稳定的节律。

    “晨鸟症”家族的生物钟比常人要提前四五个小时，这引起了各领域科学家的关注，大家纷纷着手参与研究，试图解开早睡早起的谜团。徐璎和她的同事们也辗转与主治医生取得了联系，并成功获得了五人的血液样本与各项检测数据。

    通过对五人血液样本的分析，徐璎惊异地发现，他们五人都有某种异于常人的基因。这是否就是导致他们生物钟异常的原因呢？

    随后，徐璎将这种基因植入小鼠体内，结果发现，小鼠的生物钟也出现了变化，正常的小鼠是在关灯后半个小时开始活动，可现在却在关灯前四个小时，小鼠就开始表示出烦躁不安，生物钟明显是提前了。

    这种基因里面果然有古怪！

    生物钟秘密原来是正负元素的循环

    想了解“晨鸟症”是怎么回事，那先要破解生物钟的秘密。那么，生物钟是如何发挥调节人体活动的作用呢？

    科学研究发现，生物钟主要是由人体基因的相对稳定的活动规律来决定的，目前可以肯定，至少有16种基因参与了这种活动。为了研究和表述的方便，研究者将16种基因分为正元素与负元素。对于正常人来说，在一定的外界环境的刺激下，正元素可以激活负元素，使负元素在细胞中的数量不断积累，当负元素达到一定的阈值后，又会反过来抑制正元素发挥作用，这样就形成了一个循环，也叫做反馈环。这种机制表现出来也就是人体的稳定的活动周期。

    正常情况下，随着时间的推进，正负元素的循环是波浪状的正弦曲线，曲线的幅度与相位都是稳定不变的。但是如果生物钟出现异常，则曲线的幅度或相位就会出现变化。

    “我们发现人体中有一种per2负元素，在调节昼夜节律上发挥着关键的作用。一般情况下，per2负元素需经由正元素的激活才能逐渐积累起来，可有时候外界环境，比如光线，有可能提前激活per2负元素，顺延下去，per2便会提前抑制正元素发挥作用，那么这种反馈环的相位就提前了，表现出来也就是作息规律相对提前了。”徐璎向记者解释道。还有的时候，负元素也能起到激活其他元素的作用，其中的情况非常复杂。

    “我们的工作就是想要弄清，到底有多少种基因参与了这种活动。”徐璎介绍说。目前，日本有一个研究小组成功建立了一个实验模型，只需要使用三种基因，就能够模拟实现这种反馈环，能够方便快捷地进行研究。

    老年人易醒是因为生物钟规律减弱

    “晨鸟症”患者基因里的奥秘，终于被徐璎和她的同事们解开了，原来他们的生物钟基因出现了突变，结果在其体内正负元素相互作用的过程中，负元素per2始终积累不起来，那么反馈环也就无法形成，这最终导致了他们异乎寻常的生活规律。

    这几个人迫切希望能有和常人相同的作息规律，他们能实现自己的愿望吗？

    “他们体内的基因发生了改变，想要恢复常人的状态很难，即使通过外界环境的调整，也只是临时的，长远来看还是要早睡早起。”那能否通过改变他们的基因来对生物钟进行调节呢？“没有办法改变。并且，生物钟基因也是可以遗传的，所以才会形成家族性特征。”

    在这个世界上，会有多少因基因突变而导致生物钟混乱的人呢？又是哪些人容易患上“早睡早起综合征”？

    专家分析说，只有极少数人或家庭会因基因突变而导致生物钟混乱，所以才会成为研究的重点。不过，研究这一特定病例，对于研究常人的生物钟规律有很大的价值。比如有些老年人容易起得很早，睡得也很早，但有时和人谈着话也能睡着，睡眠规律之混乱，在生活中也屡见不鲜，这是因为生物钟的表达与人的年龄有关，随着年龄不断增加，人对外界环境相同刺激的敏感程度减弱了，基因表达也就减弱了。“具体原因还有待进一步研究。目前我们只是观察到，年老后生物钟反馈环的振荡曲线会出现变化，振幅会逐渐缩小，相位也会移动，表现出来就是生物钟规律减弱了。”徐璎说。

   黑白颠倒只要睡足就对身体无害？

    许小姐是南京的一名自由撰稿人，她最喜欢在夜深人静时趴在电脑前写作，这时她文思泉涌，思路最为活跃。到了白天则关好门窗呼呼大睡，多年来一直如此。可是最近，她觉得经常头晕、心慌、乏力，有时会莫名其妙地出汗。

    许多人认为，只要能保证充足的睡眠时间，而且形成规律，那么黑白颠倒也没多大关系。实际上这种认识是错误的。因为长期这样，人体对光线的接受是不一样的，早上、中午、晚上的阳光波长都不同，对人体的刺激也不同。如果长期黑白颠倒，那人体根本就感受不到阳光了，各器官的活动周期都可能会有异常，身体自然要出问题。

    一般认为，人的生物钟周期是24个小时，其实这种认识也不准确，“人体生物钟大概是在24.6小时，稍微长过一个昼夜的时间，这给人留下了一定的调节能力和空间。研究发现，小鼠的生物钟一般在23.6小时。”徐璎说。

    美国西部球队到东部比赛为何易输

    人体生物钟还可以在一定的范围内波动，曾有人对此做过试验，将10名志愿者的昼夜时长人为地调整为28个小时，这样一段时间下来，奇怪的事情发生了，这些人的生物钟节律竟然真的变成了大约28个小时。“人体生物钟在一定时间范围内是可以调节设置的，因为正负元素构成的反馈环的周期可以微量调节。但是这种调节对人体是有害的，因为人体各器官未必都能适应新周期。另外，这种调节必须要在一定的范围之内，如果越出了界，那就没有节律了，生物钟也就完全混乱了。”徐璎说，经研究发现，小鼠的生物钟一般可以在19个小时到27个小时之间波动。

    另外，人的生物钟周期有易于拉长的倾向。如果将一个循环周期的时间加长一些，人体的感觉不会太大，但如果将周期缩短一些，人体则会立即有明显的不适感觉。谈到此处，徐璎举了一个有趣的例子，如果美国东部的球队到西部参加比赛，成绩就会比较稳定，如果西部的球队到东部参加比赛，因为球员觉得白天的时间被缩短了，所以就有可能会在比赛中发挥失常。

    影响生物钟变化的因素有哪些

    由于外界因素的变化，生物钟节律也有可能会出现变化，这可能有三种情况，分别是周期变短、变长和变得无节律，每种情况都会对人体形成危害，其中混乱无节律对人体伤害非常大，容易引起人体代谢的紊乱、容易患肿瘤、免疫功能下降、容易衰老等。那么，有哪些外界因素会牵引生物钟发生变化呢？

    能对生物钟形成牵引的主要有光照与食物。光照的时间和强度能影响生物钟规律，这已为大多数人所共识。天亮之前，大脑里的相关物质已经开始提前积累做准备，当早上太阳升起的时候，因为光线明亮，大多数人的生物钟到了“起床”“工作”的点上了，于是大家也就起床了。“去年10月到12月，加拿大连续三个月连绵阴雨，许多人为此患上了抑郁症。为什么？这就是因为光照的时间缩短了。”徐璎介绍说。中国医学研究院生理系主任曹济民补充说，“有一些盲人虽然看不见光，但是他却同样有相对稳定的作息节律，这说明生物钟对光的感受并不是完全通过眼睛，其他一些细胞也能感受到光线的明暗变化。”

    除了光线之外，科学家研究发现，食物也能对生物钟起到牵引作用。科学家把老鼠分成两组，放在昼夜颠倒的环境里，一组可以吃东西，另一组什么也不喂，然后观测其生物钟的变化。结果发现，吃食物的老鼠经过3至4天会适应新的昼夜颠倒的节奏，什么都不吃的老鼠则没有变化。

    多种生物钟规律有待深入研究

    目前人们研究最多的是昼夜节律，除此以外，其他的还有近月节律、近年节律，目前还有许多空白有待研究。因为这类研究时间跨度较大，研究成本很高，所以研究起来也有难度。一般认为，近月节律和近年节律跟地球磁场与潮汐变化有关。另有一些特殊的节律也与生命和健康息息相关，比如人的呼吸和心跳，一分钟就有很多次，还有人的生和死，每人一生只能有一次，这其实也是一种节律。

    与人类相类似，动植物也都有自己的节律，比如公鸡每到天亮之前就会鸣叫，蝴蝶在每年特定的季节都要大规模迁移，再比如昙花，只选择在夜里开放。瑞典曾经有过一个著名的“花钟”，就是植物学家林奈依据不同种鲜花的不同开花时间设定的。他将这些鲜花种植成一个圆圈，通过这些鲜花有节律的开放凋落，以充当时钟，人们可以依据不同鲜花的开放节律来判定时间。