编辑推荐
《神奇的人体生物钟》是关于时钟的——但不是那些可以买到、戴在手上或者挂在墙上的时钟,而是在我们的身体里滴嗒作响的时钟。在漫长的进化过程中,生物钟不是最近才产生的。体内感知时间的能力不仅人类有,地球上的其他哺乳动物,甚至单细胞动物都有这种能力。这意味着,生物钟对地球上的生物来说一定具有无法估量的价值。
《神奇的人体生物钟》的出版吸引了科普界、大众心理学界的众多目光,欧美的众多专家、社会研究者竞相阅读。
内容简介
早睡早起一定身体好吗?
年轻人为什么常常晚上睡不着,早上睡不醒?
对全球到处旅行的“空中飞人”们来说,怎样才能顺利倒时差?
倒班工作是怎么影响人体健康的?
《神奇的人体生物钟》关于新兴学科“时间生物学”的大作,看似无形的人体生物钟其实对我们的心理、生理健康产生着巨大的影响,甚至决定着人们的生活是否幸福。作者伦内伯格教授的学术生涯曾跨越生物学、物理学、心理学、医学等多个领域,正是这样的经历使他可以跳出学科的限制,以综合宏观的眼光进行生物钟的研究。《神奇的人体生物钟》的出版吸引了科普界、大众心理学界的众多目光,欧美的众多专家、社会研究者竞相阅读。
作者简介
蒂尔·伦内伯格教授,是德国慕尼黑路德维希大学的医学心理学教授,时间生物学领域的代表人物。他的学术研究跨越生物学、物理学、心理学、医学等多个领域,正是这样的经历使他可以跳出学科的限制,以综合宏观的眼光进行生物钟的研究。本书的出版吸引了科普界、大众心理学界的众多目光,引起欧美的众多专家、学者竞相阅读。
精彩书评
这本书是一份来自天才科学家蒂尔的礼物,它为广大读者提供了一个了解自身和我们生活的世界的绝好机会。
——牛津大学罗素·福斯特教授
通过《神奇的人体生物钟》,蒂尔·伦内伯格这位慕尼黑路德维希大学的教授带领读者探索了这片神秘的未知领域。蒂尔将人们比喻为“云雀”或者“猫头鹰”,他解释了时差综合征是怎样产生的,为什么青少年早上总醒不来……蒂尔是一位充满智慧的向导,拥有将尖端学术变得浅显易懂的能力,这本书是这个重要新兴学科的重要著作,无论是致力时间生物学研究的学者,还是仅仅想弄明白“为什么我的睡眠总存在问题”的普通人,都可以一读。
——《怪诞心理学》《正能量》作者理查德·怀斯曼
目录
第1章.不同的世界
第2章.早起的人和睡懒觉的人
第3章.数羊
第4章.好奇的天文学家
第5章.失去的日子
第6章.当黑夜变成白天
第7章.精力充沛的仓鼠
第8章.健身中心的黎明
第9章.潜伏的分子
第10章.时间生物学
第11章.等待黑夜降临
第12章.青春的尽头
第13章.完全是浪费时间
第14章.其他星球的日子
第15章.器官在旅行
第16章.睡眠剪刀
第17章.从社会主义者和资本主义者谈起
第18章.永远的曙光
第19章.往返于法兰克福和摩洛哥之间
第20章.黑夜中的光
第21章.伴侣计时
第22章.四季通用的时钟
第23章.回归本性
第24章.突破黑夜瓶颈
精彩书摘
这本书是关于时钟的——但不是那些可以买到、戴在手上或者挂在墙上的时钟,而是在我们的身体里滴嗒作响的时钟。在漫长的进化过程中,生物钟不是最近才产生的。体内感知时间的能力不仅人类有,地球上的其他哺乳动物,甚至单细胞动物都有这种能力。这意味着,生物钟对地球上的生物来说一定具有无法估量的价值。对于多数动物来说,如果没有或者不按照生物钟规律活动,就会被其他动物吃掉或饿死。在本书中我将会阐述,违反生物钟规律也会对我们的健康和生活质量产生负面影响。现代的生活方式很少能与我们的生物钟保持一致。我们之中的一些人可能因为旅行而在短时间内跨过多个时区,工业国家里的劳动人口之中有20%的人在做倒班的工作。得过时差综合征的人们充分理解若想使生物钟与头脑达成一致该有多痛苦。即时您不做倒班工作也不坐飞机穿越多个时区,也可能会患上我们称之为“社会时差综合征”的疾病。
一本与“时钟”有关的书当然会涉及时间的问题。生物钟的时间不一定与我们在日常社会生活需要按时上班、准时赴约、收看晚问新闻和踏上旅途的那种时间一致。社会时间是人们生活用的参照时间。在19世纪以前,社会时间与当地太阳时间是一致的:中午是太阳到达最高点的时间。相当理性的时间划分规则在铁路被发明之后受到了冲击——突然之间人们可以在短短几个小时之内走过很长的路程,导致当地的太阳时间完全不能用了。旅行的人们几乎每路过一个车站都要调一次时间。因此在1884年很多国家共同实行了一套普遍适用的体系:将世界分成24个时区,把穿过伦敦附近的格林威治观察站的经线设定为本初子午线。只要在同一国度(或行政区)之内,理论上人们可以任选一种时间作为社会生活时问(例如中国大陆只实行一种时间,即北京时间)。这本书将会告诉您,不同的时间体系(太阳时间,当地时间和生物个体的内部时间)是怎样相互作用的。
您将会了解到,个人体内生物钟产生的时间是如何运行的。这种时间就像身高、瞳孔颜色和个性一样,是因人而异的。但是同时,也与太阳时间和社会时间有关联。虽然体内时间对我们来说是最重要的时间——比太阳时间和社会时间更重要——但是很少有人会关注它。每天我们在大约16个小时里都是清醒的,直到我们把活动、思考和愿望放到一边,进入一种像失去意识一样的状态,我们称之为“睡眠”。这种状态的变化每天都在自动地进行,多年以来完全没有人去探究决定这种变化的生物机制。随着日出和日落,动物醒来睡去,植物叶子张开闭合,水中的浮游生物游来游去。所有这些交替变化都在一种生物钟的控制之下,这种生物钟反映了我们这个地球的一天是24小时。但是,睡眠与清醒之间的转换不是两种存在状态的简单转换,不像人们在白天转个身、翻动一张纸片那样简单。两种存在状态更多地是反映了我们所有的身体机能正在进行的变化。这种变化也包含基因工作的开启与关闭,还有人体组织中持续变换的荷尔蒙与递质的相互作用。
我用了几十年的时问研究决定不同生物钟的机制——从细胞核与蘑菇,到人类。这些研究中,部分是在实验室内进行的,在实验室中我们尝试控制全部的环境因素,例如灯光、温度、食物等;部分是在实际生活中进行的,例如在工厂里,我们测定一天之中的不同参数,或者询问普通人他们在什么时间做什么事情。
最初我对生物钟产生兴趣,完全是出于个人的原因,几乎算是偶然。我们这个专业领域的泰斗之一约根·阿绍夫教授,是巴伐利亚中部一个研究所的所长。他和妻子希尔德有六个孩子,这几个孩子都和我上同一所学校。尽管有年龄的差距,但是我和他们是很好的朋友。阿绍夫一家住在阿默尔湖附近的一个叫做埃尔林的村庄,他们的房子在山脚下,非常漂亮,人们叫它“城堡”。阿默尔湖位于上巴伐利亚,离市区非常远,没有公共交通。所以,如果孩子们不断请求,阿绍夫夫妇就会允许他们的孩子邀请朋友们来家里做客甚至过夜。与一大群特别有趣的年轻人在一起,我感到十分快乐——所以我能在“城堡”里待多久就待多久。另外,我和教授也相处得十分愉快,因此我对他和他的同事进行的科学研究的兴趣也越来越浓厚。
在17岁时,几乎每个假期,我都会到阿绍夫的研究所做助理。除了能满足我对科学的兴趣之外,还能与有魅力的人们在一起,而且能挣点钱——这真是理想的状态啊!“城堡”的客人越来越多,父母的朋友们,孩子的朋友们,还有很多科学家——有些科学家是世界闻名的,他们经常开展科学讨论。科学一直让我感到兴奋,埃尔林的氛围让我越来越痴迷——这就是我所希望的生活。
虽然在我刚进大学时就比大学毕业生更了解生物钟,我却选择攻读物理学——在我看来,这是一切自然科学的根基。但是不久之后我发现,其实我对人本身更感兴趣,而物理对了解人类并没有帮助,于是我转到医学系。但是一段时间之后,我发觉这个专业不能满足我的好奇心,因为虽然我希望了解关于人类的一切,但是我的兴趣不在于治疗。后来我渐渐明白,只有了解关于进化、遗传学、生物化学、比较生理学和生态学,才能更多地了解人类。而这些学科不是医学专业的主要研究领域。
所以我最终在生物专业安定了下来。然而多数的讲座课让我感到很无聊。我更喜欢与同学们、科学家们讨论问题,或者阅读大量的科学文献和书籍,这些材料涉及的内容超出了生物学专业第一学年的知识。直到我开始在实验室,工作中搜集实验数据并研究数据意义时,“真正的”学习才开始。把数据以有意义的方式进行阐释,始终是科学工作中让我感到最快乐的事情——至今未变。我相信,这种快乐以及探索神秘数据世界所使用的方法,是从我与约根·阿绍夫的交流开始的,那段时间我正处于容易受到外界影响的阶段。
我在光生物学、神经生理学、大脑研究领域走了几年弯路,后来在“博士后”阶段回到了研究生物钟的学科:时间生物学。在博士后研究的第一阶段,我在埃尔林与约根·阿绍夫一起工作,此时我的身份不再是大学生,而是(某种程度上)独立的科学家。直到1998年10月他去世之前,我和这位“老头子”(家人和好朋友都这样叫他)一直是互相信任的同事和亲密的朋友,他也一直是我的导师。与阿绍夫共事的两年里我主要研究人类年周期,在那之后,我依然想深入研究生物钟在细胞里是怎样起作用的,它们在分子的帮助下怎样规定体内的“一天”。因此我们决定与当时另外一位时间生物学领域的先锋人物哈佛大学的伍迪·哈斯廷斯教授一起工作。在美国马萨诸塞州的剑桥,我在他的研究小组里工作了4年,后来几乎每年夏天都回到那里。
最终回到德国之后,我发现那里的学术氛围不太适合研究人类和单细胞海藻的科学家落脚,尤其是我这样的科学家更喜欢对新领域(例如生物钟)感兴趣,而不是在狭小的专业领域中。我属于哪一种德国学术群体呢?植物学、动物学、生物学、人类学或者医学?最后我到了医学系——那里恰好有医学心理学研究所!这个研究所之所以成为我的学术故乡,是因为所长埃斯特·波珀尔。他是我在德国遇到的少数对新领域、对时间相关的领域感兴趣的人之一,并且他不仅仅对研究样板有机体感兴趣’。
……
《神奇的人体生物钟》 导论:生命的韵律,隐藏的奥秘 在我们看不见的微观世界里,存在着一股强大而神秘的力量,它悄无声息地指挥着我们身体的每一个节拍。这股力量,便是被誉为“生命之钟”的人体生物钟。从出生那一刻起,我们就置身于这古老而精确的节律之中,它们无时无刻不在调控着我们的生理功能、行为模式,甚至情绪波动。这本《神奇的人体生物钟》,旨在揭开这生命韵律的神秘面纱,深入探索那些隐藏在昼夜交替、四季轮回之下的生物学奥秘。它不是关于某个特定疾病的治疗指南,也不是一部详尽的解剖学教科书,更不是一本关于心灵鸡汤式的励志读物。相反,它是一次对生命本质深层规律的追寻,一次对我们自身如何与宇宙同频共振的科学探索。 我们将跟随科学家的脚步,穿越时空的维度,去理解这些内置的生物程序是如何被塑造、如何运作,以及它们如何深刻影响着我们生活的方方面面。从最基础的细胞活动,到复杂的大脑功能,再到个体从婴儿期到衰老期的生命历程,《神奇的人体生物钟》将带您领略这背后隐藏的精密设计。这本书更侧重于揭示生物钟的普遍性原理,而非聚焦于某个特定人群或特定健康问题的细节。它将带领读者认识到,无论我们从事什么职业,生活在何种环境中,都无法摆脱这股强大的生物节律的影响。 第一章:时间的光影——昼夜节律的起源与演化 地球,这颗在宇宙中漫游的行星,沐浴在太阳的光芒之下,周而复始地经历着白天与黑夜的更迭。正是这种最基本的光暗变化,塑造了地球上绝大多数生命的生命节奏。本章将追溯昼夜节律的起源,探索生命是如何在漫长的演化过程中,学会感知并适应这种周期性环境变化的。我们将了解,昼夜节律并非人类独有的现象,而是从最简单的单细胞生物到复杂的哺乳动物,几乎所有生物都拥有的基本生命特征。 我们将深入探讨昼夜节律的驱动机制。是什么让植物在白天伸展叶片,在夜晚合拢花瓣?是什么让大多数动物在黎明时分苏醒,在黄昏时分开始狩猎?这些行为背后,都有着一套精密的生物学调节系统。本章将重点介绍“主时钟”——位于大脑深处视交叉上核(SCN)的细胞集群,它们如何接收来自眼睛的光信号,并将其转化为全身的生理指令。我们将理解,SCN如同一个中央指挥官,协调着身体内无数个“外周时钟”,共同奏响生命的乐章。 本章的论述将避免对具体病症的讨论,而是着重于昼夜节律在正常生理状态下的演化意义和基本运作原理。我们将看到,对光线和黑暗的感知,以及由此产生的昼夜节律,是生命适应环境、优化能量利用、提高生存几率的关键。它不是一个偶然的副产品,而是生命对宇宙规律的深刻回应。 第二章:细胞的舞步——分子钟的精妙设计 如果我们把昼夜节律比作一个交响乐团的指挥,那么分子钟便是演奏乐章的无数个细微音符。在每一个细胞的深处,都存在着一套精密的分子机器,它们协同工作,驱动着细胞在一天之内经历着不同的状态。本章将带领读者进入细胞的微观世界,探索这些“分子钟”是如何工作的。 我们将聚焦于核心的“时钟基因”家族,如 Per, Cry, Clock, 和 Bmal1。这些基因通过转录与翻译的反馈循环,在蛋白质水平上形成一个大约24小时的振荡。我们将详细阐述这个振荡是如何产生的,以及它如何影响细胞内数以千计的其他基因的表达。这就像是一个微小的自给自足的振荡器,确保着细胞活动的周期性。 本章的重点不在于基因治疗或基因编辑的具体应用,而是理解这些分子钟的普遍性存在以及它们在维持细胞正常功能中的基础作用。我们将看到,这种分子层面的昼夜节律,是宏观昼夜节律得以实现的微观基础。它解释了为什么即使在一个恒定的环境中,细胞仍然能够保持其固有的周期性活动。我们将认识到,细胞的生命不是静止的,而是在不断变化、周而复始的节律中进行的精妙舞蹈。 第三章:身体的节律——昼夜节律对生理功能的影响 昼夜节律的影响绝不仅仅局限于睡眠与觉醒。它们渗透到身体的每一个角落,调节着几乎所有的生理过程。本章将深入探讨昼夜节律如何深刻影响着我们身体的各项功能,塑造着我们一天的生理状态。 我们将首先审视激素分泌的昼夜节律。例如,褪黑素在黑暗中分泌增加,促进睡眠;皮质醇在早晨达到高峰,帮助我们苏醒并应对一天的挑战。这些激素的周期性波动,是身体为适应不同时间而做的精心准备。 接着,我们将探讨体温、心率、血压、消化系统活动等生理指标的昼夜变化。为什么我们在下午会感到精力充沛,而在深夜则容易疲劳?为什么我们在睡眠期间,心率和血压会自然下降?这些现象都与昼夜节律密切相关。本章将解释,这些生理节律的出现,是为了优化身体的能量利用和效率,让身体在最适合的时机执行最合适的任务。 我们还将提及免疫系统的昼夜节律。免疫细胞的活性和分布也会随着一天中的时间而变化,这可能与身体在白天抵御外部病原体,在夜晚进行修复和恢复有关。 本章的论述将始终围绕着“正常生理状态下的昼夜节律”展开,而非描述疾病状态下的异常。我们将看到,这些周而复始的生理变化,是生命适应环境、追求最高效率和生存概率的必然结果。 第四章:行为的罗盘——昼夜节律与行为模式 除了生理功能的调节,昼夜节律还深刻地影响着我们的行为模式。从进食到运动,从学习到社交,我们的行为往往也遵循着一种内在的时间表。本章将聚焦于昼夜节律如何成为我们行为的“罗盘”,指引我们在不同时间做出不同的反应。 我们将首先探讨睡眠与觉醒的昼夜节律。这是最直观也最被大众所熟知的昼夜节律表现。本章将解释,睡眠并非仅仅是一种被动的休息,而是具有特定结构和功能的、受到昼夜节律精确调控的活动。我们将理解,良好的睡眠,是身体和大脑进行修复、巩固记忆、优化能量的关键时期。 接着,我们将深入研究昼夜节律对其他行为的影响,例如: 进食行为: 我们的消化系统在一天中的不同时段,对食物的消化和吸收能力是不同的。进食的时间,也会影响身体对能量的利用。 学习与记忆: 研究表明,我们在一天中的不同时段,对信息的处理和记忆的巩固效率可能存在差异。 运动能力: 身体在一天中的不同时段,其力量、耐力和协调性可能会有所不同。 情绪与认知: 情绪的波动和认知能力的表现,有时也与昼夜节律的变化有关。 本章的重点在于揭示这些行为模式背后所蕴含的生物学基础,以及它们如何帮助个体更好地适应环境。我们将看到,顺应昼夜节律的行为方式,有助于提高整体的效率和福祉,而非仅仅是偶然的习惯。 第五章:生命的时区——跨越生命周期的昼夜节律 昼夜节律并非一成不变,它们会随着生命的进程而发生微妙的调整。从呱呱坠地的婴儿,到精力充沛的成年人,再到步入衰老的晚年,我们的内在时钟也在不断地经历着变化。本章将探讨昼夜节律如何在人生的不同阶段扮演着不同的角色。 婴幼儿期: 婴儿的昼夜节律尚未完全建立,他们的睡眠模式与成人截然不同。本章将描述这一时期昼夜节律的形成过程,以及外界环境(如光照、喂养)对塑造其节律的重要性。 成年期: 成年人的昼夜节律通常相对稳定,并与社会作息紧密结合。本章将回顾成年期昼夜节律的特征,并强调其在维持健康和社会功能中的重要性。 老年期: 随着年龄的增长,昼夜节律可能会发生一些变化,例如睡眠质量的下降、白天嗜睡等。本章将探讨这些变化的原因,以及如何适度地应对。 此外,本章还将简要提及昼夜节律在生命周期中的其他方面,比如生殖节律的潜在联系,以及昼夜节律在适应不同环境(如季节性变化)中的作用。 本章的论述将侧重于昼夜节律在正常生命发展过程中的变化规律,而非对与年龄相关的疾病进行详细描述。我们将看到,生命的时区并非静止不变,而是在动态地与内在和外在因素互动,共同塑造着个体的生命历程。 结语:与时间共舞——拥抱生命的内在节奏 《神奇的人体生物钟》的旅程即将到达终点,但对生命节律的探索却永无止境。我们已经认识到,人体生物钟并非一个抽象的概念,而是真实存在于我们身体深处的精密系统,它如同一个无形的指挥家, orchestrating着我们生活的方方面面。 本书的目标,并非是提供一套严格的“生物钟生活指南”,因为每个人的生物钟都有其独特的个体差异,而且生活环境也千差万别。然而,通过深入理解昼夜节律的原理,我们可以更加尊重和顺应我们身体内在的节奏。 认识到光线和黑暗对我们身体的重要性,尝试在规律的时间进行休息和活动,关注我们身体发出的信号,都是与时间共舞的基础。这本书希望唤醒读者对生命内在节奏的觉察,理解这些节律并非束缚,而是生命本身所蕴含的智慧。 在现代社会中,我们常常试图挑战和征服时间,却往往忽略了与时间和谐共处的重要性。通过了解《神奇的人体生物钟》所揭示的奥秘,我们或许能找到一种更健康、更有效率、也更有意义的生活方式,去拥抱那隐藏在生命深处的,充满神奇的内在节奏。这不仅仅是对科学的探索,更是对生命本身的致敬。