生物钟，2017年诺贝尔生理学或医学奖

瑞典当地时间10月2日11:30（北京时间10月2日17:30），备受瞩目的2017年诺贝尔生理学或医学奖正式揭晓。来自美国的三位科学家Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young三名科学家共同分享了该奖项。

根据诺贝尔奖官网消息：

杰弗瑞·霍尔（Jeffrey C. Hall）1945年出生于美国纽约，现供职于美国缅因大学。
迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）1944年出生于美国堪萨斯城，现供职于美国布兰迪斯大学。
迈克尔·杨（Michael W. Young）1949年出生于美国迈阿密，现供职于美国洛克菲勒大学。

他们三人因“发现控制昼夜节律的分子机制”而获得该奖项。值得一提的是，相比前几年，今年诺贝尔奖金提高了100万瑞典克朗，达到了900万瑞典克朗(约合人民币740万元）。

为什么是“发现控制昼夜节律的分子机制”

对我们如今的人而言，“生物钟”是一个常知的名词。事实上，生物钟并不仅仅存在于人体中，还存在于很多动、植物等有机体中。生物钟能够让各种生命体为一天各种环境的波动做好准备，这种调节适应机制也就指的是昼夜节律钟（circadian rhythm），其源于拉丁文中的“circa”意指“围绕”和“dies”意指“白天”。

比如含羞草的叶子会在白天张开，而在夜间会萎缩，但天文学家Jean-Jacques d’Ortous de Mairan曾做过一个实验，其将含羞草放置于持续黑暗的环境中，结果发现，含羞草的叶子会继续遵循自身正常的昼夜节律，并不会因为黑暗的变化而改变。又比如一些动物白天休息，晚上则出来活动，又比如一些动物，一到秋冬天就需要冬眠，除了因为自然选择的结果，显然体内也隐藏着一个控制开关，指导其具体的行为。

Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young三名科学家就对生物钟进行了深入的研究并阐明了其内在的工作机制，相关的研究发现解释了植物、动物以及人类如何适应自身的昼夜节律，以便能够与地球的旋转同步。

从1971年开始，通过果蝇，科学家们逐渐开始深入研究生物钟的内在机制，最终，他们分离出了一种能够控制日常正常生物节律的特殊基因——period基因，通过研究发现，这种基因能够编码一种特殊的蛋白——PER蛋白，PER蛋白的水平会在24小时的循环状态下进行波动，并且同昼夜节律钟同步发生。当处于夜晚时该蛋白能够在细胞中进行积累，随后在白天时就会发生降解；随后，研究人员还鉴别出了额外的蛋白质组分，同时他们还阐明了一种能够指导细胞内部自我维持时钟发条（self-sustaining clockwork）的特殊机制；如今研究者通过研究其它多细胞有机体中细胞的相同原则认识到了生物钟的关键功能。

总之，通过生物钟内在机制的研究，使我们对动、植物的行为有了更深刻的认知，同时也使我们认识到我们日常生活的行为、激素水平、睡眠、体温和代谢机制等都与其息息相关，生物钟的紊乱会直接对身体健康带来影响。

但到目前位置，我们对生物钟的研究还有待进一步深入探索，比如上文提到的Per蛋白，到目前为止，我们也并未弄清楚它到底是如何调节基因转录的。又比如我们都意识到睡眠与生物钟有关，但到底内在机制如何，如何调节睡眠，我们为什么要睡眠，我们是否可以通过研究生物钟的原理开发出调节睡眠的药物等，但无论如何，Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young三名科学家对生物钟的研究为我们开启了该领域的崭新大门。