因“发现控制生理节律的分子机制”，迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）与迈克尔·杨（Michael W. Young）以及杰弗里·霍尔（Jeffrey C. Hall）分享了2017年诺贝尔生理学或医学奖。他们的科研成果，一举解开了“昼夜节律（生物钟）”之迷，为科学睡眠提供了充分的依据。
作为世界顶尖科学家协会（WLA）的会员，性格直爽的罗斯巴什在世界顶尖科学家论坛（WLF）上面对各种提问都“直言直语”，坦言所谓“夏令时”并不是一个好主意，“首先，一年两次调整本身对人类的昼夜节律就有破坏性。其次，采用夏令时这种模式，会让夜间的光照过于充足，但早上的光照却不足。这样也有违自然规律。”
去年在接受WLA专访连线时，他还严肃地表示，在神经科学领域，当下他最好奇的问题竟然是“人到底为什么要睡觉”。这看起来像是个三岁小孩提出的问题，却引发了这位研究了大半生“生物钟”的大科学家的兴趣。“关于这个问题，其实科学界有了一些猜想，而且每一种猜想都有证据支持。可是谁也没有办法说服谁。”他希望通过对此的研究，能够在某一天提升睡眠和昼夜节律的效率，例如睡4小时的效果与8小时一样。
同时，在罗斯巴什看来，人们不只是在睡眠上应“昼夜节律”，科学研究也应该“昼夜节律”。
迈克尔·罗斯巴什参加世界顶尖科学家论坛 图 | WLF
淡定地“意外”获奖
迈克尔·罗斯巴什1944年出生于美国密苏里州堪萨斯市的一个犹太家庭，是家中的长子，还有一个小四岁的弟弟。罗斯巴什在1970年博士毕业于麻省理工学院（MIT），在苏格兰爱丁堡大学完成了三年博士后工作，并于1974年入职于美国布兰迪斯大学（Brandeis University）并任职至今。自1989年起，他成为了非营利性机构、美国规模最大私人资金资助生物和医学研究的组织之一的霍华德·休斯医学研究所（Howard Hughes Medical Institute，HHMI）的研究员。
他的团队利用果蝇来研究昼夜节律、行为及生物基因表现，并发现了控制昼夜节律的分子机制。这些发现有望对精神疾病、阿尔茨海默氏症、心脏病和糖尿病的治疗带来帮助，因为这些疾病都与人们的昼夜节律失调有关。
迈克尔·罗斯巴什参加第三届世界顶尖科学家论坛 图 | WLF
也许是基于自己研究领域的特点，当年的诺贝尔奖结果公布之日，罗斯巴什并没有像其他科学家一样以设定闹钟等形式来第一时间获取信息，而是遵循着“昼夜节律”的规律，照常睡觉。从熟睡中被唤醒后，他才得知自己获得了2017年度诺贝尔生理学或医学奖。“不得不承认，我想都没想过，完全没有想到。”他对获得这一大奖“感到非常意外”。
小果蝇“解密”大困惑
日出而作，日落而息，多年来，人们观测到很多自然与生物的节律。最早发现生物节律内源性证据的事件被认为是在18世纪，法国天文学家德梅朗发现，含羞草在没有日照情况下也能保持恒定的叶片展开与合拢行为。但这种生物钟到底是如何工作的？如何关联生物健康？这些大问题一直以来都困扰着人们。
“我一直对这些行为很感兴趣，就像是对我们是谁、我们食欲与个性的起源之类的问题一样，”罗斯巴什坦言，“当能用神经遗传学开始相关研究时，我就开始关注它们了。”
而那些仅有10万个神经元、只是人类脑细胞百万分之一的小小果蝇，“它们的睡眠和人类非常相似，从睡姿、药物反应、觉醒阈值的变化以及不规律睡眠对于衰老的影响，都和人类的反应一样”，罗斯巴什说。
在20世纪70年代初期，科学家们已经发现，果蝇有24小时的节律周期，并受控于其周期（Period）基因，简称Per基因；但限制于当时的技术发展水平，人们尚无法获知该基因的代码序列，直到70年代晚期时克隆（分离和提取）基因的DNA技术出现。
于是，在1984年，罗斯巴什团队与迈克尔·杨团队分别独立克隆了果蝇的Per基因。
罗斯巴什团队找出了Per基因控制果蝇日常生物节律的过程。他们发现了该基因所控制的蛋白质（即Per蛋白质）在细胞中夜间聚集、日间减退这一现象，提出了“生物钟转录翻译负反馈回路”理论。该理论认为，Per蛋白可以让Per基因失去活性，抑制基因对自己的合成，即Per蛋白与Per基因形成了一个抑制反馈的环路，在24小时内进行连续的循环。整个过程是这样的：当Per基因有活性时，可合成Per信使RNA，后者进入细胞质后开始合成Per蛋白；随后，Per蛋白通过某种方式进入细胞核，逐渐积累，进而抑制Per基因的活性，使其生产Per蛋白减少。这样一来，便让果蝇形成了昼夜节律。这些成果也让罗斯巴什于2003年被选为美国国家科学院院士。
迈克尔·杨的团队则在1994年发现了第二个节律基因Tim，能编码产生Tim蛋白；Tim蛋白与Per蛋白相结合，共同作用，可让Per蛋白能够进入细胞核影响Per基因的表达，从而完成整个昼夜节律过程。
迈克尔·罗斯巴什参加世界顶尖科学家论坛 图 | WLF
“别再不规律熬夜了”
“维持着有规律的生物钟，对健康来说非常重要。”罗斯巴什说，生物钟调节对人的行为、荷尔蒙水平、睡眠、体温、新陈代谢等方面有着至关重要的功能，影响着人的身体健康，如果突然打破了体内的生物钟，人们就会感觉到不舒服，并且可能增大患上各类疾病的风险。
虽然，人体生物钟在一定程度可以调节，但长期不规律的睡眠则会让健康受损。正因为如此，现代快节奏的社会中，倒时差、不规律睡眠、借咖啡提神等行为，并不值得提倡——尤其是不规律熬夜，更是会破坏人体的正常生物钟，进而引起身体一系列变化，降低人体健康度。
罗斯巴什解释道，作为“生物节律”的一种，“昼夜节律”是生物在进化中产生的、对地球24小时自转现象的适应结果。它对人类生活最明显的影响，主要体现在睡眠周期——有时候人们在没有任何闹钟提醒，甚至在昏暗室内也能按时“睡到自然醒，醒到自然困”，就是“昼夜节律”这个内源机制在起作用。
此外，昼夜节律在药物服用和化疗时段上的影响也很明显。罗斯巴什在第三届WLF分论坛“脑科学峰会Ⅰ”上提到，不同的药物在一天内不同时间的代谢程度不同，例如服用他汀类药物多数时候是在晚上而不是早上；化疗在一天不同的时间内进行，也会影响化疗的疗效。“以后对这方面的原理的认识，还会继续不断加深和提高”，他说。
科学研究也要“昼夜节律”
值得注意的是，“昼夜节律”不应只是应用于科学睡眠上，还可以用于指导科研等方面。在第二届的WLF分论坛“莫比乌斯论坛”上，罗斯巴什尖锐地追问了科学界的“腐败现象”。
迈克尔·罗斯巴什参加WLF分论坛“莫比乌斯论坛” 图 | WLF
他说，科学界的贫富差距也在加大，实力和金钱只集中在少数资金充裕的地区和高校团队，年轻科学家面临评估体系、职业规划、期刊发表、寻求资金等一项项挑战，应对每一项挑战都十分艰巨。
并且，这些年轻科学家尽管有时在科研团队中提出了好的想法，但署名的权利却并不一定能得保障。因此，以何种方式鼓励更多年轻科学家加入科研队伍，如何给予他们充足的资金支持，也是科学界应该解决的一个“昼夜节律”问题。
“疾病与治疗都是无国界的，一些学术机构醉心金钱与权力，我们必须打破这样的防火墙”，罗斯巴什尤其强调。
而同时，他也认为，学术需要耐心和时间的积累沉淀，放眼全球，那些最重要的研究机构、大学院所、交响乐团、博物馆等，大多历史悠久，对于年轻科学家来说，耐心，方可产生更大成就。
特约撰稿 罗水元
作者 冬青子
排版 杨 周
责任编辑 羽 华
