在一個春天的星期五的下午7點，許多公司都已經(jīng)下班了，但是位于奧克蘭高地醫(yī)院的急診室中卻人來人往、燈火通明，因為這里是北加利福尼亞州最繁忙的外傷治療中心之一。一名年輕的自行車手被運(yùn)送到急救中心，他被汽車撞傷，鮮血已經(jīng)流到太陽穴上。
圖注：現(xiàn)代生活方式與我們身體功能的進(jìn)化格格不入?。▓D/維克托·科恩）
一組由十幾名醫(yī)生和護(hù)士組成的治療團(tuán)隊正在圍著傷者展開爭分奪秒的搶救，護(hù)理室的空間看起來也就比較擁擠了。剛實習(xí)一年的住院醫(yī)生阿米莉亞·布艾爾快速參與到搶救當(dāng)中，她看上去比自己的真實年齡要老，事實上她只是一名大學(xué)二年級學(xué)生。布艾爾必須快速做出決定，拍X光片、插入氣管還是輸血？她很快就做出決定：現(xiàn)在沒有內(nèi)出血，所以不用進(jìn)行大型手術(shù)，因此拍X光片也應(yīng)該等到包扎之后。
類似這樣的瞬間決定，布艾爾在今晚還要再做6次。高地醫(yī)院是一所醫(yī)學(xué)院的附屬醫(yī)院，有著實踐教學(xué)的功能，這所醫(yī)院對全國范圍內(nèi)想進(jìn)行應(yīng)急醫(yī)學(xué)實習(xí)的醫(yī)學(xué)院學(xué)生有著很強(qiáng)的吸引力。但想要來這里必須出類拔萃。布艾爾想要取得成功就必須時刻保持清醒！
高地醫(yī)院實習(xí)的競爭這么激烈，或許醫(yī)院本身反而需要緊急護(hù)理。急診室醫(yī)生安德魯·赫林負(fù)責(zé)指導(dǎo)布艾爾以及其他40名實習(xí)生，赫林對這個團(tuán)隊?wèi)n心忡忡。急診室醫(yī)生采取輪班工作制，晚上熬夜，白天補(bǔ)覺，結(jié)果沒待兩天又轉(zhuǎn)為白天上班，這樣的倒班一個月有20次之多！這樣做的初衷是好的，因為要使每位醫(yī)生與實習(xí)生平等地負(fù)擔(dān)夜間工作，但這種日夜顛倒的工作節(jié)奏會使他們產(chǎn)生嚴(yán)重的疲倦感與睡眠不足。這種節(jié)奏對病人而言也是危險的！
“倒一晚上班就會影響一周的精神狀態(tài)，”哈弗畢業(yè)的醫(yī)生赫林說道?！盎蛟S一次熬夜對你來說不算什么，有人還會說能夠在第二天補(bǔ)覺并恢復(fù)正常，但事實并非如此?！?/p>
倒班現(xiàn)象不只存在于急診室。僅在美國，夜班工作就給大約1,500萬輪班者造成風(fēng)險。熬夜上班還可能造成重大工業(yè)事故，1979年三里島核泄露就是例子，所幸并未造成人員傷亡。倒班制工作者患上抑郁癥、肥胖、糖尿病和癌癥的風(fēng)險更高，事實上，兩者關(guān)系之強(qiáng)使得世界衛(wèi)生組織在2010年就將“深夜工作”歸類為可能致癌因素。
生物學(xué)家已經(jīng)開始相信倒班對健康有著負(fù)面影響，大半夜的辛苦工作會打亂生理節(jié)奏或晝夜規(guī)律。所謂生理節(jié)奏就是這種神秘的內(nèi)部機(jī)制會受到外部條件如光線和溫度的影響。事實上，地球上的每一種動物和植物，甚至某些細(xì)菌，都會隨著細(xì)胞的節(jié)律而進(jìn)化。這些節(jié)律為生物體內(nèi)的許多活動提供指示，從而使生物體在24小時內(nèi)選擇何時開啟或關(guān)閉能量。
圖注：研究表明睡覺越晚就越可能變胖或?qū)凭习a，因此睡眠不足會導(dǎo)致肥胖在人群中日益流行。在美國。有35.7%的成年人飽受肥胖的困擾。（圖/維克托·科恩）
對于生物鐘，生物學(xué)家才剛剛展開研究并了解其相關(guān)細(xì)節(jié)。生物鐘與我們所吃食物的時間、我們的鍛煉活動規(guī)律、社會互動以及光線息息相關(guān)。不管人們是沒有意識到還是不愿去承認(rèn)，現(xiàn)代生活節(jié)奏是與生物鐘相悖的。
2006年，弗吉尼亞大學(xué)的研究人員做了一個試驗。他們將實驗室老鼠籠子內(nèi)的燈打開得比平時早6個小時，每周早打開1次，持續(xù)進(jìn)行8周，這樣做是為了防止老鼠重新設(shè)置自己的生物鐘。試驗中老鼠的節(jié)奏就好比人類每周從紐約往巴黎飛一次一樣。結(jié)果顯示，年輕的老鼠不僅得了病，還表現(xiàn)出精神不穩(wěn)定的行為；53%的年長的老鼠直接死掉了！
“我真擔(dān)心我們會殺死自己，”赫林看到布艾爾以及一堆需要處理的工作后這樣說道?！斑@些工作不僅使他們產(chǎn)生身體壓力，還會造成精神壓力！”
今年的春天，赫林了解到由加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員進(jìn)行的另一項關(guān)于老鼠的試驗。研究者隸屬于圣地亞哥分校生理節(jié)奏生物學(xué)中心，這是專門研究新興的但經(jīng)常被忽視的生物鐘學(xué)（也稱時間生物學(xué)）領(lǐng)域的部門，主要研究內(nèi)容為打亂調(diào)節(jié)人體的自然光周期以及其他外部誘因后會產(chǎn)生什么后果。圣地亞哥分校進(jìn)行的老鼠試驗不同于弗吉尼亞大學(xué)的早期試驗，他們在調(diào)查結(jié)果中有了好消息：利用曙暮光（日出之前或日落之后的陽光）使老鼠適應(yīng)不規(guī)率的日夜周期。
赫林自愿將自己在高地醫(yī)院帶領(lǐng)的團(tuán)隊給研究人員當(dāng)做研究對象?！拔矣X得我們需要用不同的方式來待這個問題，”赫林說道。
“事實證明，夜班輪換就是加速邁向墳?zāi)?。?/p>
加州大學(xué)生物鐘學(xué)中心主任蘇珊·戈爾登不僅僅局限于生物鐘學(xué)。戈爾登的丈夫詹姆斯是加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物學(xué)教授，在家里，她和丈夫詹姆斯在電視機(jī)前蜷縮著睡覺，他們戴著橙色太陽鏡來阻擋電視發(fā)出的藍(lán)光，之所以這么做，是為了讓身體把這種光線當(dāng)做白天正午的光。他們還在浴室和臥室燈上安裝了燈光調(diào)節(jié)器，這樣一來，就能在整個夜晚將燈光強(qiáng)度減弱。
“我們并非盧德分子（十九世紀(jì)初英國手工業(yè)工人中參加搗毀機(jī)器的人，意指反對科技的人），我們也不想生活在科技之外，”有一天，戈爾登在校園內(nèi)應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)樓里向我這樣說道?！暗萍忌罘绞竭€需要更加智能，”她補(bǔ)充道，“因為我們?nèi)祟愐彩窃诘厍蛏线M(jìn)化生存的動物?！?/p>
和她的35名同事中的大多數(shù)人一樣，戈爾登一開始并未想致力于生物鐘學(xué)的研究。這和這門學(xué)科的歷史存在有關(guān)，在20世紀(jì)80年代戈爾登作為學(xué)生完成自己畢業(yè)作品時這個學(xué)科幾乎還未出現(xiàn)。戈爾登的專業(yè)仍然是研究細(xì)菌，研究使用光作為能量來源的細(xì)菌。但隨著計算機(jī)技術(shù)和分析方法的進(jìn)步，現(xiàn)在可以在同一時間內(nèi)處理成千上萬的組織樣本并將代謝過程隨時間的變化繪制出來。并且隨著第四維的發(fā)現(xiàn)，戈爾登意識到觀察一個時間點的信息會錯過很多其他內(nèi)容。這些變化使得戈爾登決定將生物鐘學(xué)作為自己新的事業(yè)的開始。
“我們不能把簡單地把生理節(jié)奏當(dāng)做精細(xì)科學(xué)來看待，這是我們在過去5年中真正認(rèn)識到的，”戈爾登說道?！斑@是生物學(xué)，如果你不能將時間因素考慮在內(nèi)，那么你就不能充分地研究神經(jīng)生物學(xué)、新陳代謝及微生物組。所有的細(xì)胞及器官內(nèi)的所有進(jìn)程都會隨著時間而改變。打個比方，如果你只是觀察一張靜態(tài)的快照而未考慮事件的過程，那么你就不會得到正確的答案?；蛘哒f至少不會得到完整的答案?！?/p>
當(dāng)神經(jīng)學(xué)家在1972年第一次發(fā)現(xiàn)大腦下丘腦中的一個小區(qū)域是如何擔(dān)當(dāng)人體的主生物鐘時，這個領(lǐng)域的科學(xué)才開始成為焦點。這個擁有2萬個神經(jīng)元的小集群學(xué)術(shù)名為視交叉上核，視交叉上核向身體發(fā)送信號以保持各種進(jìn)程在24小時的周期中開啟或關(guān)閉。該系統(tǒng)利用日光來作為保持節(jié)奏的主要提示。
其他發(fā)現(xiàn)也隨之而來。幾乎每個器官都這自己內(nèi)部的“時鐘”。你的胰腺存在一種機(jī)制來控制胰島素何時釋放以及何時停止。你的肝臟知道何時停止處理糖原以及何時開始代謝脂肪。甚至你的眼睛都有“內(nèi)部計時器”來選擇何時修復(fù)被紫外線損壞的視網(wǎng)膜細(xì)胞！換句話說，想要了解身體及其功能，你必須要理解它們的“計時器”。
在圣地亞哥分校的校園里，生理節(jié)奏生物學(xué)中心的成員正在研究這些計時功能，雖然他們沒有自己的專業(yè)樓。下面是他們的一些研究結(jié)果：管理生理節(jié)奏的基因與新陳代謝及其控制網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。如果搞亂一個就意味著搞亂其他相關(guān)的。打個比方，晚上吃飯?zhí)?，這時因為你的代謝防御能力下降，人就容易變胖。接下來，脂肪會侵入你的肝臟，這樣就增加了炎癥和癌癥的可能。
我們的心理健康同樣處于危險之中。研究人員發(fā)現(xiàn)70%的作息不規(guī)律的人受節(jié)奏困擾而無法在正常時間段入睡，這可能是基因異常造成的，而這種基因異常還會受到嚴(yán)重抑郁或焦慮等情況的損害。事實上，大約三分之二的雙相抑郁癥（又稱躁狂抑郁癥，一種能夠引起患者心情大起大落變化的疾病?；颊叩男那榭赡軙蓸O度亢奮突然轉(zhuǎn)變?yōu)闃O度憂傷抑郁，即在心情的兩極間波動）患者的報告顯示存在不正常的睡眠周期。
在此之前，治療癌癥的醫(yī)生就使用了生物鐘學(xué)的發(fā)現(xiàn)來更好地規(guī)劃治療。比如說，在一天中較晚些時候進(jìn)行化療能降低患者惡心的幾率。
生理節(jié)奏生物學(xué)研究中心的很多研究似乎都是對我們現(xiàn)代生活方式的譴責(zé)。從電的發(fā)現(xiàn)、電燈的發(fā)明以來，我們的作息變化擾亂著古老的節(jié)奏，就像一場不受控制的大型試驗一樣，這不僅僅是由倒班制造成的。在現(xiàn)代生活中，人造光會通過不同的方式來干擾或忽視身體的微妙提示，而這些微妙的提示正是自然中全天自然光的條件向我們提供的。
人造光讓我們清醒的時間更長，或者會使人整夜處于煩亂的狀態(tài)，還會導(dǎo)致美國最大流行病——肥胖。肥胖影響著影響著全美國三分之一以上（35.7%）的成年人。感謝戈爾登以及其他科學(xué)家的研究，生物鐘學(xué)這個角色正在慢慢地引起人們的注意
圖注：心臟病是消防員和急診室醫(yī)生共同面臨的挑戰(zhàn)。夜班工作、飲食間隔不規(guī)律，似乎讓他們更容易患心臟病和其他心血管疾病。（圖/維克托·科恩）
薩特旦安達(dá)·潘達(dá)，在美國最杰出的研究機(jī)構(gòu)之一的索爾克生物研究所工作。雖然生物鐘學(xué)的重要性與日俱增，但包括生物學(xué)家在內(nèi)的許多科學(xué)家仍然認(rèn)為該學(xué)科主要是關(guān)于時差和睡眠。潘達(dá)非常反對這種將生物鐘學(xué)視為“二線學(xué)科”的評論。
潘達(dá)花了超過10年的時間來研究人類新陳代謝和我們內(nèi)部生物鐘的關(guān)系。通過限制肥胖老鼠吃高脂肪食物的時間，潘達(dá)和其他研究人員發(fā)現(xiàn)這樣一來能夠使受試的肥胖老鼠獲得許多健康益處。潘達(dá)還進(jìn)行另一項對比，他設(shè)置一組老鼠能夠在任何時間內(nèi)進(jìn)食相同數(shù)量與種類的食物，最后發(fā)現(xiàn)受8小時進(jìn)食時間限制的老鼠能夠減肥并把儲存的脂肪甩掉，尤其是包圍肝臟的脂肪，并且這類老鼠遭受體內(nèi)炎癥的情況更少。另一項研究中，加州大學(xué)圣地亞哥分校的一個研究團(tuán)組發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們讓患有癌癥的肥胖老鼠進(jìn)行有時間限制的進(jìn)食后，老鼠的腫瘤變小了！
盡管取得了這樣的發(fā)現(xiàn)，以及了解到這些因素對肥胖的潛在影響，但潘達(dá)還在一直為獲取資金和認(rèn)可而掙扎。美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health）已經(jīng)否定了潘達(dá)提出的關(guān)于限制時間進(jìn)食等全部14項提案。撥款是由匿名的同行評審提供的，潘達(dá)的許多主要的研究員同事對這項和時間有關(guān)的科學(xué)持懷疑態(tài)度。
“我的評審員說，‘人類和老鼠進(jìn)食是有區(qū)別的；試驗用老鼠每天在12小時內(nèi)吃三頓飯，因此這對人類來說沒有意義，’”潘達(dá)看上去明顯憤怒地回憶道?！斑@讓我感覺很不爽。我回顧了過去150年的人體研究，大部分研究從不要求記錄人們進(jìn)食的時間。他們會問你吃了什么，但很少問你是什么時間吃的?！?/p>
潘達(dá)相信生物鐘能夠在人們生活中起到重要作用，然后他決定去印度農(nóng)村看看。到印度后，打個比方，潘達(dá)和他的妹妹能根據(jù)青蛙進(jìn)入庭院以及開始呱呱叫的時間來告訴你現(xiàn)在是晚上幾點。一個細(xì)心的孩子能夠發(fā)現(xiàn)自然界顯然有著不變的節(jié)奏。潘達(dá)的興趣引領(lǐng)著自己探索全新的研究途徑：在2002年，他幫助發(fā)現(xiàn)眼睛后部的光線傳感器是如何與大腦“主時鐘”進(jìn)行交流的。2005年，他發(fā)現(xiàn)能根據(jù)環(huán)境光的水平來決定何時應(yīng)該睡覺或起床的部分視網(wǎng)膜對藍(lán)光最敏感。
潘達(dá)認(rèn)為自己唯一的出路就是證明同行評審們對飲食模式的看法是錯誤的。從硅谷那里得到啟示后，潘達(dá)利用一個應(yīng)用軟件App開始了一項試驗。潘達(dá)讓受試者記錄下吃了什么喝了什么，包括是水還是藥都要記錄下來，這些工作只需受試者簡單拍照并通過應(yīng)用程序App上傳即可。
這些數(shù)據(jù)證明了潘達(dá)的觀點。我們認(rèn)為自己一天吃三頓，但是我們經(jīng)常沒把零食算在內(nèi)。事實上，潘達(dá)受試者的三分之一每天吃八次！并且這部分受試者更可能在整個24小時內(nèi)隨意進(jìn)食。在早上6點開始喝咖啡吃面包圈的人，會上傳巧克力蛋糕的照片。薯片、披薩以及晚上11點的葡萄酒。這些東西吃得越晚，就越有可能陷入脂肪或酒精當(dāng)中。潘達(dá)推測大腦“認(rèn)為晚時間進(jìn)食者會徹夜狂歡，因此它會讓我們在準(zhǔn)備過程中吃的過多。”
潘達(dá)將應(yīng)用程序公之于眾，參加受試的志愿者現(xiàn)在已有數(shù)千人。此外，無論去哪里，潘達(dá)都會對自己飲食時間和習(xí)慣進(jìn)行“非正式調(diào)查”。潘達(dá)會詢問自己遇到的每一名出租車司機(jī)、服務(wù)員以及藥店店員何時起床何時吃第一頓飯，還詢問他們何時入睡?！澳銜l(fā)現(xiàn)很多人其實是在做兩份工作，”潘達(dá)說道。
圣地亞哥消防救援部門聽聞這些試驗后聯(lián)系到了潘達(dá)，因為這個職業(yè)患心臟病的風(fēng)險較大，他們希望潘達(dá)能提供指導(dǎo)與幫助。消防隊員和赫林急診團(tuán)隊面臨著同樣的挑戰(zhàn)。消防員在24小時工作、24小時休息的八天一循環(huán)中來回倒換。無規(guī)律響起的火警警報會擾亂生理節(jié)律，消防員的飲食因此也極其不規(guī)律，通常情況下他們吃的是著火點熱心的鄰居們贈送的高熱量食物。潘達(dá)還想要做一項研究，他想控制他們的進(jìn)食時間來看看這是否會單獨影響心血管疾病的發(fā)病率。
期待著潘達(dá)以及其他研究人員能給我們帶來新的發(fā)現(xiàn)！
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