1707年5月23日，一位著名的命名大师，卡尔·冯·林奈在瑞典出生了（ Carl von Linnaeus ），这可不是给孩子出生、商店开业取名字的大师，而是号称“上帝创造，林奈整理”的生物分类学的祖师爷。
这位大师系统、科学地对植物进行了分类命名，所以对于植物他烂熟于心。他在自己的花园里培植了一座有趣的“花钟”，最绝的是：只要看看“花钟”上什么花开放，就知道大概是什么时间了。比如牵牛花在黎明四点钟左右开花，野蔷薇在黎明五点钟左右开花，芍药花在清晨七点钟左右开花，万寿菊在下午三点钟左右开花，昙花在晚上九点钟左右开花。瞧瞧，这位大师是不是实践了他的格言“在最平凡之处寻找奇妙之事”。
不同的花按照时间点开花，实际上是体现了一种昼夜节律，只不过林奈没有过多关注这一现象。几十亿年来，地球上所有的生物都不断地经历日夜交替的轮回，那么我们身体会不会为了适应这种昼夜规律，而表现出一定的内在节律？
据记载，一名叫做桑克托斯的人约在1657年测量了他自己的一些生理变量变化的周期模式，这被认为是第一个“时间生物学试验”。可惜，这个试验的细节没有被保存好，只能在学术文献中看见只言片语的报道。
我们都知道含羞草叶子白天舒展开，晚上闭合。1729年天文学家Jacques de Mairan特意把含羞草放在黑暗的壁橱里，避免接触阳光。他观察到含羞草的叶子依然是白天张开、晚上闭合。这项实验证实含羞草存在内在的、不依赖光线的昼夜节律。
1935年，欧文·邦宁提出了“生物钟”的概念。现在知道从简单的细菌，到复杂的鸟兽虫鱼，很多生物有生物钟。生物钟可以是“年”为周期：有些动物每年冬眠一次、有些植物每年花开花落；生物钟可以是“月”为周期：女性的月经，人类的体力循环周期为 23天，情绪循环周期为28天，智力循环周期为33天；而人们熟知的节律是昼夜节律。昼夜节律是生物内在的，不依赖太阳是否升起。
大家熟悉的昼夜节律恐怕就是睡眠。关于睡眠的生物钟，人们到了近代才有更深的理解。
二次世界大战期间，一群躲避战争的人逃到了一个巨大的山洞，这个山洞终日看不见阳光，这群人有手表或钟表，因而知道具体时间。有人注意到人群的上床睡觉时间出现了分化，大多数人上床时间越晚，但少数人上床时间越来越早。
1964年地质学家米歇尔·西弗尔看中了法国-意大利山脉深处的冰川上的一个山洞。西弗尔计划在洞穴中独自度过两个月。他想验证如果没有任何时间标志，他的生活会怎样？
他和同事在距离洞口130米的洞穴内部，放置了近一吨的生活必备品：1顶睡觉用的帐篷，1张休息用的行军床，换洗的衣服和鞋子，1个用来加热食物的煤气炉，以及用来打发时间用的唱片机和书籍。
洞穴口有两位实验助理，西弗尔需要通过对讲设备将起床、吃饭、睡觉的时间告知实验助理进行记录，而且他也全身摆满传感器，监测生理参数。
根据洞穴外助手记录的准确时间，西弗尔进入洞穴后的“每天”略长于24小时，作息时间大致和洞外的日常生活接近。不过对于西弗尔来说，由于没有任何事物能准确判断时间，他只能靠自己的感觉，他觉得自己清醒的时间并没有16小时，而只有8-9小时，所以当助手通知他试验结束了，他还以为才过了1个月。
西弗尔的这个研究由于媒体的广泛报道被人们所熟知。实际上，西弗尔并不是第一个做类似试验的人。朱尔斯·阿肖夫和库尔特·韦弗于1962年在慕尼黑的一个地下实验室里，在没有不知道外界时间的情况下，研究了人类的睡眠昼夜节律。他们同样表现出睡眠和清醒节律的周期长度超过24小时。
上面几个例子都揭示出：如果没有太阳，人体会
完全根据内在生物钟作息。
人体内在生物钟周期是多长？下图是一个人体生物钟的分布，可见不管是老人还是年轻人，绝大多数人的生物钟略超过24小时，而少数人略低于24小时。这就解释了为什么大多数人在山洞中睡觉越来越晚，因为大多数人的生物钟稍大于24小时。

全盲的人无法看到太阳，因此对昼夜感受并不明显。如果我们用体动仪记录他们的醒和睡，体动仪像手表一样戴在手臂上，能感受手臂的运动。如果人清醒，手臂运动频繁，信号多，在体动仪上看起来就“黒”，如果人睡眠，手臂运动减少，信号少
，在体动仪上看起来就“白”
。下面的图是体动仪记录了一个盲人几个月的作息情况。每一条横线代表连续的2天，从上到下是每2天的记录依次叠放在一起，越靠上日子越在前面。

可以看到稀疏的“白区”（代表睡眠）是向右下斜着的，也就是说随着日子流逝，睡眠起始时间一天比一天晚。当然肯定有少数盲人，生物钟比24小时快，表现为睡眠起始时间一天比一天早，白区会向左下倾斜。
盲人的自然睡眠时间每天推迟或提前，我们和盲人的生物钟并无差别，为什么我们每天基本上睡眠时间固定？原因就在于每天我们能感受到阳光，我们每天校准自己的昼夜节律。
我们眼睛有一种细胞叫节细胞，它能感受到光线，经过视神经传到一个叫“视上核”的地方，这里就是我们人体生物钟的核心部位。由于感受到光线，只要我们内在生物节律和外界不一致，
我们的生物钟能自动和外界保持一致。这就像电脑联网后，电脑的时间自动和网上的授时网站校准时间，所以只要联网的电脑，时间都是一致的。
不仅盲人失去“太阳”的校准，在北极圈和南极圈存在极昼和极夜现象，也就是半年的时间白天，半年的夜晚。在极地人的睡眠节律难以精确地和地球自转保持一致。在夏天（极昼），需要经常调整百叶窗的角度、晚上戴上眼罩，等措施制造明暗循环，在冬季（极夜），则需要人工照明，制造明暗循环。
我们还可以注意到，不管生物钟快于24小时，还是慢于24小时，他们都接近24小时，一般最多差半小时，为什么昼夜节律都接近24小时？人们推测在进化过程中，生物活动与地球自转相匹配，也许可以节省能量、或提高效率。
70年代人们发现了控制生物钟的基因，2004年有人做了一个有趣的试验。在
自然界蓝绿藻有昼夜节律，自然界生长、具有正常生物钟的蓝绿藻成为野生型蓝绿藻；改变基因、生物钟周期异常的蓝绿藻称为突变型蓝绿藻。把这两种蓝绿藻放在一起混合培养，一种情况是持续光照，一种情况是昼夜交替的环境（12小时光照，12小时黑暗）。无论突变型最初占75%，还是90%，经过经过一代一代的培养，在昼夜交替的条件下，最后生物钟正常的野生型都击败了突变型，成为优势蓝绿藻。
在另一种植物拟南芥的研究也观察到，如果人工模拟20小时的昼夜环境，那些昼夜节律接近20小时的拟南芥，其固碳量、生长、存活等指标最好。如果人工模拟28小时的昼夜环境，那些昼夜节律接近28小时的拟南芥指标最好。
由此可见保持和环境接近的生物钟，很可能对生物体有利。我们可以设想早期的昼夜节律可能多种多样，但在漫长的进化过程中，昼夜节律不符合24小时的生物，在竞争中纷纷败北，因此现存的生物昼夜节律接近24小时。
这样看来，是不是觉得世界上每一个生物，都不只是简单的细胞集合，而是自带几十亿年的岁月精华？

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参考文献：
1. Thorpy MJ. History of sleep medicine.Handb Clin Neurol. 2011;98:3-25. 

2. Mark A Woelfle 1, Yan Ouyang, Kittiporn Phanvijhitsiri, Carl Hirschie Johnson. The adaptive value of circadian clocks: an experimental assessment in cyanobacteria. urr Biol. 2004 Aug 24;14(16):1481-6.
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