要命的時差

　　出過國的人都知道，時差要是倒不過來，真是痛苦死了。最新的研究發現，經常倒時差的人不但辛苦，而且可能會減壽。
　　
　　時差的英文叫做Jet Lag，意為“因乘坐噴氣飛機造成的延誤”。從這個名字可以看出，在噴氣飛機出現之前，人類從不需要倒時差。
　　人之所以對時差有反應，說明人體內存在兩個時鐘。一個是太陽鐘，以光線的強弱變化為基準。另一個是生物鐘，按照人體的內部節律進行調整，和外界刺激無關。正常情況下，這兩個鐘的節律基本一致，所以人才會日出而作，日落而息。但是，如果人乘坐噴氣飛機向東西方向飛行，在很短的時間里跨越幾個時區，這兩個鐘就不一致了。于是，原本按照生物鐘的指示到了該睡覺的時間，頭頂卻是艷陽高照，太陽鐘命令你起床干活，兩種矛盾的信息同時出現在體內，就會導致各個器官不知所措，出現諸如疲倦、焦慮、易怒、頭暈、甚至便秘等癥狀。
　　那么，人體內為什么會有兩套時鐘呢？這個問題目前尚無明確的答案。有人認為，這是為了讓居住在日照時間變化巨大的高緯度地帶，或者因為某種原因需要長期呆在洞穴里的人能和大自然的周期保持同步。
　　事實上，科學家正是用“洞穴法”來研究人體生物鐘的。具體來說，就是讓志愿者在恒溫的封閉房間里住上幾星期，不給他任何外部信息，甚至連送食物的時間和屋外的噪音都必須完全隨機?？茖W家用這個方法測出人類的生物鐘平均為24小時零11分鐘，沒人知道為什么會多出這一點。
　　不過，直接拿人來做研究畢竟太過麻煩。幸好不光人需要倒時差，大自然中的很多生物也有這個需要，因為它們體內都有一座生物鐘。已知最簡單的一種需要倒時差的生物名叫紅色面包霉，它的學名叫做粗糙脈胞菌（Neurospora crassa），是一種原產于熱帶地區的霉菌，因為人類最早是在烤好的面包上發現的這種橘紅色霉菌，故此得名。這種菌很容易培養，對人體無害，因此很早就被科學家當做生物學研究的實驗材料。
　　正常情況下，紅色面包霉菌每24小時制造一批孢子，即使將它們培養在完全無光的環境里它們也照樣維持這個節律，只是其周期會縮短至22小時左右。如果用人造光來打亂面包菌的節律，它們一開始會混亂一陣子，但很快就會適應新的周期，和人類的倒時差過程非常相似。倒過時差的人都知道那滋味不好受，所以科學家一直想發明一種藥來幫助人們更快地倒時差，這就必須首先弄清楚生物鐘計時的原理。通過對紅色面包霉等單細胞生物的研究，科學家們已經大致弄清了生物鐘計時的秘密。
　　眾所周知，早期的機械鐘表依靠鐘擺來計時，后來的機械腕表則換成了體積更小，對自身位置不敏感的擒縱器，它的本質和鐘擺是相似的，都是利用振動的內在規律性來計時。
　　那么，生物鐘的擒縱器是什么呢？答案是基因。幾乎每種生物體內都有若干個生物鐘基因，它們負責提供時間標尺，指導生物體的生理節律。這些基因依靠“負反饋”機制來實現擒縱器的功能，具體來說，該基因會以恒定的速度生產“信使核糖核酸”（mRNA），然后再以它為模板生產蛋白質，而蛋白質反過來又能阻止mRNA的合成，這就形成了一個負反饋。當蛋白質聚集到一定量的時候，mRNA就停產了，直到蛋白質以恒定速度被消耗光，這個循環再重新開始。整個過程很像是裝了虹吸管的抽水馬桶，水箱里的水位上升到一定高度后進水口逐漸被堵死，等水位高過虹吸管后水箱里的水被清空，進水口打開，再接著灌水，周而復始。
　　由此可見，生物鐘基因通過控制相應蛋白質的含量來控制生命的節律，這些蛋白質相當于交響樂團的指揮，能夠讓生命體內的各種生化反應按照同一種節奏來進行，這樣可以提高生理活動的效率。這就是為什么幾乎所有的生物鐘都是以24小時為周期，因為生物必須按照這個節奏來調整自己的生理活動，才能更好地適應環境。
　　如果生物鐘的節奏因為某種原因被打亂，其結果就是各種生理活動不匹配，亂子就出來了?？茖W家們之所以花精力去研究霉菌如何倒時差，就是為了解決人體生物鐘紊亂所帶來的各種問題。比如，人類有一種精神性疾病叫做“雙向情感障礙”（Bipolar Disorder），病人的睡眠機制出了問題，可以整宿整宿地不睡覺。醫生們意外地發現鋰鹽可以緩解這種病的癥狀，但一直不知道為什么。后來有人將鋰鹽加入到紅色面包霉當中，發現后者的生物鐘變慢了。進一步分析表明霉菌細胞內的一種名為“頻率”（Frequency）的生物鐘基因起了變化，與其對應的“頻率”蛋白質在鋰鹽的作用下分解速度變慢了，這就好比水箱的出水口變窄了，換一次水的時間自然也就延長了。鋰鹽正是通過這個辦法調整了人體內的生物鐘，緩解了病情。
　　另一種被研究得很透徹的模式生物果蠅也有時差問題，這甚至影響到了果蠅的壽命。美國俄勒岡州立大學的科學家曾經做過一個實驗，將一群生物鐘基因天生有缺陷的果蠅按照年齡分成老中青3組，然后分別用高濃度的氧氣短暫地刺激它們。高濃度氧對果蠅有一定的傷害作用，相當于為果蠅制造了一種生存壓力。實驗結果表明，如果刺激發生在青年組，則對果蠅的壽命沒有影響。但如果刺激發生在中年組和老年組，則果蠅的壽命就會相應地降低。其中中年組的平均壽命降低了12%，老年組的平均壽命降低了20%。
　　不但如此，中老年組果蠅的運動能力也受到了不同程度的影響，它們的中樞神經系統發生了退行性損傷，類似人類的艾爾茲海默氏癥。
　　這篇文章發表在2009年11月出版的《衰老》（Aging）雜志上。該文的主要作者賈維佳·吉布托維茨（Jadwiga Giebultowicz）教授認為這個實驗說明不規律的生活對生物體適應環境的能力有負面影響，生物體在年輕時也許能夠抵抗這種負面影響，可一旦進入中年，各種生理機能逐漸退化，此時如果生活再不規律，后果就很容易顯現出來。
　　這方面的人體試驗尚未完成，但我們有理由相信人類也遵循類似的規律。換句話說，一個人年紀越大，生活就應該越規律，讓生物鐘保持穩定。
　　但是，很多中年人因為工作的關系必須經常旅行，有什么辦法可以幫助他們盡快地倒時差呢？答案是服藥。美國波士頓一家醫院的科研人員在2008年12月出版的《柳葉刀》（Lancet）雜志發表了一篇論文，證明一種名為Tasimelteon的新藥可以幫助受試者更好地倒時差，而且沒有副作用。但是，這個實驗是由研發該藥的廠家資助的，還需要有更多的獨立機構加以檢驗才會令人信服。
　　在此之前，旅行者可以吃什么藥呢？很多人不約而同地選擇了褪黑素（Melatonin），因為這種藥較為安全，在美國一直被作為保健藥出售，無須醫生處方。但是，褪黑素的藥效一直存在爭議，沒有定論。2005年，美國麻省理工學院（MIT）的科學家曾經對國際上已經發表的17篇專業論文進行了綜合統計研究，結果發現褪黑素確實有效。
　　褪黑素是一種人體自身就有的催眠激素，無法申請專利，因此沒有制藥廠會在它身上下功夫。從目前的研究結果看，在沒有更合適的選擇之前，如果你實在忍受不了倒時差的痛苦，那就在睡覺前服用一點褪黑素吧。
　　除了長途飛行外，還有什么東西會破壞一個人的生物鐘呢？臺北醫學院呂思潔教授和他的研究小組在2010年10月份出版的《酒精中毒》（Alcoholism）雜志上發表了一篇文章，稱過量的酒精能夠破壞生物鐘基因的mRNA生產過程，從而打亂人體正常的生物鐘節律。
　　中老年讀者朋友，為了你們的身體健康，還是少喝點酒吧。