2017 年的诺贝尔生理学及医学奖公布。
今年的获奖者是来自美国的 Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash 和 Michael W. Young 三位科学家。他们是因为「发现控制昼夜节律的分子机制」的研究而获奖。
简单地说，就是这三位科学家发现了：动物身体里的生物钟是怎么运作的。
生物钟的原理是什么？
所有生物都有自己的休憩规律：人类晚上出现倦意、猫头鹰昼伏夜出、植株白天开放晚间收拢……我们通常称这些昼夜节律叫「生物钟」。
虽然这种现象很常见，但关于其本质及运作模式一直让人捉摸不透。
直到美国科学的著名「怪老头」西摩 · 本泽尔（Seymour Benzer）采用技术干预，观察果蝇体内基因的方式，研究其导致的各种遗传学变化。
1971 年，西摩发现，果蝇体内存在一种突变的基因，能够改变其「生物钟」，当这种基因出现变异，果蝇的生物钟就会变快、变慢，甚至关闭。这个基因命名为 period 基因——即周期基因，简称「the per」。
虽然这一发现没有解释生物钟如何运作，但是这一工作是后续开启生物节律研究领域的关键一步。在西摩启发下，多名研究者沿着他开辟的道路走了下去。
而做出最主要贡献的，就是这次获奖的三位诺奖得奖者：
2017 年诺贝尔生理学及医学奖获得者
如何证明生物钟？
证明「生物钟」的分子机制总共有三步：
第一步：
1984 年，Jeffrey C. Hall，Michael Rosbash 和 Michael W. Young 三位科学家，先后独立克隆出周期基因「the per」，这是第一次证实了西摩 · 本泽尔的研究。
第二步：
Jeffrey Hall 和 Michael Rosbash 在复制出「the per」的基础上，发现果蝇体内周期基因的核糖核酸（mRNA）和蛋白水平呈昼夜节律性变动──它们在早晨浓度较低，而夜晚浓度升高。
为什么它们的浓度会发生变化呢？
原来，「the per」基因编码的蛋白质「PER」在夜间积累而在白天降解。PER 蛋白水平在 24 小时中变化，与昼夜规律同步。
第三步：
也是最关键的一步， Michael W. Young 的实验室在 1994 年发现了另一个核心生物钟基因 Timeless （tim）。
它产生的表达产物 TIM 蛋白，对 PER 蛋白的表达有着重要的补充调节作用。
结论：
结合三个人的工作，他们最终提出完善的「生物节律」的假说：
「the per」基因表达的蛋白质 PER，通过对自身的表达抑制，产生 24 小时生物节律，而 tim 基因起到了修正及调控的作用。
目前已经证明这一「生物节律」不仅仅对于果蝇有效，而且对于所有有机体都是有效的。
这也是第一次，从基因层面证实了「生物节律」是如何运行的。
在 30 年之后，他们三人因为这项工作共同获得了诺贝尔生理学及医学奖。
为科学研究做出巨大贡献的果蝇
这也是「它」作为研究对象第七次获奖
生物钟的研究意义
生物节律的研究意义到底是什么？仅仅是简单搞清楚为什么到了晚上就打瞌睡吗？
不，除了这些之外，生物钟其实有着更为广泛的应用。
以人类为例，生物钟除了最明显的调节我们的睡眠之外还和我们的多项生理活动密切相关。
比如说血压，每天人不同时间段的血压时不同的，而血压的调节，正是和生物节律是密切相关的。
还有体温，随着 24 小时节律的变化，人类的体温也会进行相应的改变。
不止这些，还有激素分泌释放，人体各项机能的调节，这些都是和生物节律密切相关的。
当然，网上流传那些「人体 24 小时器官排毒节律」，和我们所说的生物节律完全！不！是！一！回！事！！！
目前我们对于人体生物节律的研究还很浅显，还需要更深入的研究。而这些，都起源于 30 年前这几位科学家的贡献。
心脏
心脏无时无刻不在辛勤劳动，只有人体进入睡眠后，它才能稍稍休息。此时血压和心率会下降，比清醒时的心率低10~30次。
但睡眠时间也有讲究，睡眠时间过长或过短都易患上心脏疾病，因为嗜睡可能带来超重和肥胖，给心脏增加额外负担。建议：
·保证晚上10点~早晨6点的优质睡眠时间。
·睡前不看情节刺激的电影、小说，避免动怒等，让心脏平静休息。
肾脏
夜间肾脏的过滤功能比白天慢，尿液会相应减少，所以早上第一泡尿颜色通常比较深。研究发现，长时间缺乏睡眠，可能使肾脏机能快速衰退。
如果晚上睡不好，水分就会蓄积，导致早起眼皮、双脚、双腿浮肿，还可能出现乏力、爬不起来等表现。
·建议减少吃盐的量，尤其晚餐要吃得清淡些，减少高蛋白食物的摄入。
·每天至少喝水1200~1500毫升，睡前喝一两口水有助肾脏排泄，但不要喝太多，避免频繁起夜。
大脑
日复一日
我们面临着不同的生活节奏和事件，为了适应这些规律和变化，体内的“时钟”会帮我们调节行为、激素水平、睡眠、体温、新陈代谢等关键的人体功能，这就是我们熟悉的“生物钟”。
一旦外部环境和我们“生物钟”发生冲突，我们的健康状况就会受到影响，一种最常见的原因就是“倒时差”
症状就是：疲劳、迷乱、失眠、嗜睡、恶心等
不过影响生物钟的最常见因素并不是时差，而是熬夜
根据亚马逊《2017年中国睡眠地图》，超过8成的中国人睡眠时间已经不足8个小时
6成受访者表示一周要熬夜6天。
2012年世界卫生组织数据也显示38.2%的中国人患有各类失眠障碍，远超全球27%的水平
不知不觉熬成国宝大熊猫……
熬夜修仙的人这么多
危害有多大你造吗？
让发现君来为你科普一下
熬夜会让大脑开始自己吃自己
意大利马尔凯理工大学米歇尔·贝雷西研究的成果表明，由于熬夜缺乏睡眠，神经突触部分被星形胶质细胞大量吞噬。这些星形胶质细胞像是微型的吸尘器，当大脑连接变得衰弱和分裂的时候，就会开始清除神经突触细胞，从而减少了神经递质，导致大脑神经传导变慢、反射时间变长。所以熬夜将造成大脑开始吃自己！
同时，慢性睡眠限制（连续五天保持熬夜）将导致小胶质细胞激活的迹象增加。由于小胶质细胞的低水平持续激活可导致严重的脑部疾病，例如阿尔茨海默病（老年痴呆症）和其他形式的神经变性都观察到持续的小胶质细胞激活。
熬夜会让你越来越胖
新西兰奥塔哥大学的研究人员随机选择了244名儿童，每半年就给这些儿童测量身高和体重，结果显示，那些睡眠时间较少的孩子到7岁时往往更为肥胖，平均睡眠时间每减少一小时，会增加约0.7公斤脂肪。
儿童睡眠不足会增加肥胖风险的原因至少有两个方面：一是睡眠时间减少可能会导致吃零食的时间增多，从而增加肥胖风险；二是睡眠不足会影响体内的激素分泌，从而导致胃口大增，增加肥胖风险。
熬夜会让你的免疫系统奔溃
我们体内的时钟是为适应时长各12小时的光-暗循环所设定的。当这一节律被打乱时，免疫系统也一并遭殃。根据达拉斯德克萨斯大学西南医学中心的免疫学家劳拉·胡珀（Lora Hooper）的研究，其原因之一可能是设定生物钟的基因与特定免疫细胞之间有着紧密的关联。
图片来源：Xiaofei Yu, Shipra Vaishnava and Yuhao Wang
在实验中科学家发现，当生物钟被打乱，原本肠道中对抗感染的TH17细胞（图中绿色部分）会引起疾病。
大部分的猝死，都与免疫系统长期受损后的突然关机有关。
“达芬奇睡眠法”有用吗？
但是，不熬夜怎么可能呢？如果实在要熬夜，请往下看。
长久以来，网上都在流传一种名为“达芬奇睡眠法”的睡眠方法。相传，达芬奇每4小时睡15-20分钟，这样一天下来只睡2小时左右，余下大把的时间从事创作，而且能保持充沛的精力。这种睡眠其实是一种多相睡眠（Polyphasic Sleep），意思是把完整的睡眠时间分割开来。
但，这只是一个传说。这种方法只能是对基本睡眠的一种补充，如果将其作为主要的睡眠模式，则很可能由于干扰生物节律而产生负面的效果。
根据美国军方关于克服疲劳的研究报告，要采取多相睡眠，每个人每次打盹的时间应当保持在至少45分钟，多于2小时则更好。总的来说，如果单次打盹的时间较短，则打盹的频率应当增加，总体要保证每天8小时的睡眠时间。
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诺奖为什么给它？
诺贝尔医学奖可能是所有诺贝尔奖中竞争最激烈，最不好猜的奖项了。根据今年诺贝尔奖官网的数据，今年仅仅是医学奖就有超过 361 名科学家被提名。
提名从上一年开始就进行，而一直到颁奖前两个小时，颁奖委员会才会投票选出最后的赢家。
诺贝尔奖选拔流程
总结最近的 5～10 年诺贝尔医学奖的颁布，我们可以发现，尽管获奖者其主要集中在肿瘤、干细胞、机体细胞机制等医学前沿进展的领域，但并不是意味着最新最好的发明发现就一定能获奖。
最关键的，是这项发现能多大程度上对整个人类做出贡献，而今年「生物节律的分子机制研究」的得奖，在某种程度上也是顺应这一理念。
而这，也许正是回归了诺贝尔设定这一奖项的本意。
