都 注定 生活 在 光暗 交替 的 環境 之下 。 針對 地球 的 自轉 ， 大自然 經由 演化 的 過程 發展出 三 種 適應 型態 的 動物 來 ： 夜行 動物 ， 在 日落 以後 活動 ； 晝行 動物 ， 日出 後 活動 ； 以及 一 天 兩 次 ， 分別 在 日出 及 日落 時分 活動 的 動物 。 盲目 死守 著 環境 狀況 不 知 變通 ， 將 為 生存 帶來 危機 。 舉例 來 說 ， 連續 好些 天冬陽都 無法 穿透 雲層 之 際 ， 晝行 動物 很 可能 因為 缺少 了 開啟 一 天 活動 的 訊號 ， 而 導致 餓死 。 為 了 打破 這 種 對於 環境 循環 變化 的 全然 依賴 ， 演化 的 過程 中 便 產生 了 內生性 的 生物 時鐘 。 這 是 種 能夠 計算 時間 的 神經 機制 ， 定期 告知 生物體 開始 或 停止 活動 。 生物 時鐘 讓 生物體 在 適當 的 時間 進行 適當 的 活動 ， 而且 還 能 維持 相當 的 彈性 。 同時 ， 生物 時鐘 也 執行 其他 需要 與 外界 環境 密切 配合 的 生物 功能 ， 像是 在 候鳥 的 導向 機制 ， 以及 動物 為了 預知 交配 的 最佳 時間 ， 而 來 計算 日照 時間 長短 等 方面 ， 生物 時鐘 都 扮演 著 重要 的 角色 。 有 了 這樣 的 了解 之後 ， 我們 會 相當 驚訝 ， 人類 居然 花 了 這麼 長 的 時間 ， 才 體認到 生物 時鐘 的 重要性 。 古代 的 醫生 對於 健康 及 生病 的 人體 都 有 週期性 變化 這 一 點 ， 相當 清楚 ， 但 他們 朝 天 上 星辰 的 運動 去 尋求 解釋 。 希臘 醫學 之 父 希波克拉 底下 過 這樣 的 結論 ： 除非 醫生 熟知 星體 的 運動 ， 否則 不應該 開始 看病 。 他 的 理由 是 ： ﹁ 星球 的 升降 對於 疾病 有 莫大 的 影響 。 ﹂ 雖然 早 在 十八世紀 就 有 科學 實驗 顯示 ， 生物 週期 的 源頭 來自 內在 而 非 外界 ， 但 這 個 發現 的 重要性 一直 要 到 兩百多 年 以後 ， 才 得到 重視 。 一七二八年 ， 法國 的 天文學家 狄馬利安 ︵ Jean de Marian ︶ __UNDEF__ 在 巴黎 的 皇家 科學院 報告 了 他 針對 含羞 草葉片 運動 的 實驗 ； 該 植物 的 葉子 在 白天 開啟 ， 晚上 關閉 。 狄馬利安 將 他 的 植物 移至 完全 黑暗 的 房間 裡 ， 發現 其 葉片 繼續 定時 開闔 ， 就 好似 它們 仍然 曝露 在 光 照 與 黑暗 交替 的 環境 中 一樣 。 因此 ， 狄馬利安 首度 以 實物 顯示 了 日變 週期 的 存在 。 報告 中 ， 他 試 著 將 這 個 現象 與 長期 臥床 病人 的 睡眠 型態 做 一 關聯 ， 這些 病人 雖然 一直 躺 在 床 上 ， 但 仍然 維持 著 規律 的 睡 — 醒 作息 。 不過 ， 狄馬利安 的 假說 並 沒有 造成 聽眾 太 深刻 的 印象 ， 直到 三十多 年 之後 ， 才 有 人 重複 他 的 實驗 ； 至於 葉片 運動 的 韻律 來自 植物 本身 的 鐵證 ， 則 要 過 了 一百多 年 才 有 人 提出 。 在 這 個 實驗 裡 ， 處於 完全 黑暗 中 的 植物 每 天 會 提前 二 到 三 個 小時 將 葉片 打開 ， 顯示 其 週期 長度 短於 二十四 小時 。 讀者 當 記得 處於 隔離 環境 下 的 人 ， 睡 — 醒 週期 會 延長至 二十五 小時 或 更 長 。 雖然 生物 韻律 的 主題 從未 完全 消逝 無蹤 ， 但 也 只有 少數 人 曉得 這 一 類 實驗 的 存在 ， 其中 的 發現 也 一直 塵封 在 古老 的 典籍 之中 。 直到 二十世紀 之前 ， 醫生 大概 是 唯一 對 生物 韻律 的 存在 感興趣 的 人士 。 他們 試 著 解釋 各式各樣 的 疾病 都 有 週期性 發作 的 奇特 傾向 ， 但 多數 醫生 也 只 滿足 於 症狀 的 描述 ， 並 未 試 著 找出 原因 。 最早 一 批 研究 生物 韻律 起源 的 人士 ， 是 那些 將 二十四 小時 內 發生 的 各 種 生理 功能 ， 做 有 系統 記錄 的 人 。 舉例 來 說 ， 任何 研究 過 腎臟 功能 的 人士 ， 都 會 注意到 從早到晚 不論 中間 飲用 了 多少 液體 ， 尿量 的 產生 具有 固定 的 變化 。 最 早期 一些 談到 生物 時鐘 的 奇妙 的 書 裡 ， 有 一 本 是 由 十九世紀 的 醫生 史密斯 ︵ Edward Smith ︶ __UNDEF__ 所 出版 。 他 發明 了 一些 儀器 ， 能夠 測量 尿液 及 其 組成 ， 還 有 呼氣 的 成分 。 他 也 是 最早 一 批 進行 有 對照組 的 實驗 ， 以 求 了 解 生物 時鐘 運作 原理 的 人 ， 因為 他 認為 生物 時鐘 對於 生理 作用 的 調節 相當 重要 。 就 拿 我們 在 第五 章 提 過 的 阿許霍夫 來 說 ， 他 可以 說 是 研究 生物 時鐘 對 睡 — 醒 週期 的 控制 的 人 裡 ， 貢獻 最多 的 一 位 ， 他 也 承認 自己 不 是 主動 踏入 生物 時鐘 研究 這 一 行 的 。 他 之所以 投注 興趣 ， 是 由於 他 發現 人 的 體溫 在 一 天 當中 會 出現 大幅 變化 ， 同時 該 變化 並 無法 以 環境 或 實驗 條件 的 改變 加以 解釋 。 這些 年 來 ， 研究 生物 時鐘 的 科學家 不斷 增加 ， 時至今日 已 遍及 全球 。 同時 ， 也 有 三 份 科學 期刊 專門 發表 生物 韻律 方面 的 研究 。 研究 結果 也 告訴 我們 ， 人體 內 好些 系統 都 呈 週期性 的 運作 方式 ， 其中 週期 的 長短 則 變化 甚 鉅 。 像 心臟 的 週期 以 秒 計算 ， ＲＥＭ 睡眠 週期 長 約 九十 分鐘 ， 還 有 接近 一 天 二十四 小時 的 日變 週期 ， 及 以 月 或 年 為 單位 ， 控制 生殖 行為 的 週期 。 體溫 及 睡眠 時鐘 雖然 許多 的 韻律 具有 相近 的 週期 長度 ， 那 卻 不見得 代表 就 只有 單一 一 種 控制 機制 的 存在 ； 就算 具有 相同 週期 的 兩 個 韻律 似乎 有 同步 的 現象 ， 那 也 不 表示 它們 是 由 單一 個 ﹁ 時鐘 ﹂ 所 控制 。 在 自然 的 環境 下 ， 所有 時鐘 的 ﹁ 指針 ﹂ 都 受到 地球 物理 週期 的 影響 。 要 研究 時鐘 的 特性 ， 生物體 必須 生活 在 與 環境 時間 訊號 隔離 的 狀態 之下 。 像是 睡 — 醒 韻律 與 體溫 韻律 之間 的 關係 ， 可以 作為 此 一 論點 出名 的 例證 。 最早 為了 醫療 的 理由 而 進行 量測 體溫 者 ， 是 十六世紀 威尼斯 的 醫生 山多里歐 ︵ Sanctorius Sanctorius ︶ 。 他 利用 一 根 管子 與 裝有 液體 的 玻璃球 相接 ， 而 發明 了 最早 為 人 所 知 的 溫度計 。 當 他 把 玻璃球 握 在 手 上 ， 或 放進 病人 的 嘴 裡 ， 柱 內 液體 受 熱 便會 上升 ， 讓 醫生 能夠 觀察到 任何 體溫 的 變化 。 雖然