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自然界的大部分生物，都存在行为和生理现象的周期性波动，这种生物体生命活动的内在节律性，被称为“生物钟”或者“生物节律”。

大部分人都认为，“生物钟”单纯是指生物体内约24小时的“近日生物钟”，其实它包括的范围很广，有周期更短的“超日生物钟”，也有周期更长的“月节律”“年节律”等。

正是这些不同生物钟的存在，使得生物体可以预先准备和调节相应的生理功能，来应对温度、湿度等环境因素的变化。通常我们说的生物钟均指近日生物钟。生物钟好像是我们自带的“身体管家”，时刻在我们过分违反时间规律时发来提醒。

但这位身体管家究竟从何而来呢？18世纪，法国科学家吉恩在研究含羞草时发现，含羞草的叶片总是在白天张开，晚上闭合，即使把它放在黑暗的环境中，这种规律也会一直保持。与此同时，科学家在研究黑腹果蝇时发现，这种果蝇的成虫破蛹时刻并不是随机的，它们只在一天的特定时刻破蛹，并且表现出接近24小时的节律。

后续许多相似实验使科学家们相信，生物钟是生物体先天就拥有的“天赋”，学者们认为在生物进化早期，这种节律的存在可以使生物体DNA的复制总在夜晚进行，从而免受白天高强度的紫外线辐射。

既然这种节律是内源性的，随后科学家便对生物钟背后隐藏的各项机制展开了研究。

研究发现，哺乳动物的生物钟主要由位于大脑中的视交叉上核控制，SCN又被称为生物钟的主时钟。它可以接收视网膜传递来的光信号，位于外周器官和组织的子时钟也辅助性地参与调节，共同构成一个多层次的生物钟系统。

2017年，美国三位遗传学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴希和迈克尔·扬发现了控制生物钟的分子机制，由此获得了诺贝尔生理学或医学奖。他们以果蝇为模型，发现了生物体内存在period基因(节律基因)和由该基因编码的PER蛋白，节律基因通过调控白天以及黑夜PER蛋白浓度，就能控制相关的生理活动。