王彦，滕花景，孙中生

    揭秘生物昼夜节律的分子机制

    —— 2017诺贝尔生理或医学奖解读

    王彦，滕花景，孙中生

    2017 年 10 月 2 日，诺贝尔奖评选委员会在瑞典首都斯德哥尔摩宣布，本届诺贝尔生理学或医学奖由美国的三位生物学家分享：布兰迪斯大学遗传学家杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)教授和同一大学的分子生物学家迈克尔·罗斯巴什(Michael M. Rosbash)教授，以及洛克菲勒大学的迈克尔·杨(Michael W. Young)教授，以表彰他们在揭示生物昼夜节律的分子机制方面做出的重大贡献。

    霍尔 1945 年出生于美国纽约，1971 年在西雅图华盛顿大学获哲学博士学位，1971 - 1973 年在加州理工学院西蒙·本哲(Seymour Benzer)教授实验室从事博士后研究。1974 年就职于布兰迪斯大学。2002 年后到美国缅因大学任职直至 2012 年退休。霍尔教授致力于果蝇求偶行为和生物节律的神经生物学研究。

    罗斯巴什 1944 年出生于美国堪萨斯城。他师从谢耳顿·彭曼(Sheldon Penman)教授，于 1970 年获得麻省理工大学生物物理学博士学位。而后在英国爱丁堡大学从事博士后研究。从 1974 年至今就职于布兰迪斯大学。罗斯巴什早期的工作主要集中在 mRNA 的代谢和加工，而后主要从事生物节律的研究。

    杨 1949 年出生于美国迈阿密。1975 年，在德克萨斯大学获得遗传学博士学位。1975 - 1977 年在斯坦福大学医学院大卫·霍格内斯(Dave Hogness)实验室从事博士后研究，主要研究领域为 DNA 重组。从 1978 年开始在洛克菲勒大学任职，致力于果蝇觉醒和睡眠周期的遗传学研究。

    1 昼夜节律分子机制的发现和证明是生命科学的一个重要进展

    在自然界中，从单细胞的蓝藻到高等动植物均存在着一种以 24 h 左右为周期的、按照一定规律运行的生命活动，称之为昼夜节律。作为生命活动的基本特征之一，昼夜节律是由内源性“生物钟”驱动的，是生物在长期进化过程中形成的与自然环境变化相适应的内源性节律[1-2]。该生物钟既可以自激振荡，又可以接受环境周期变化的信号来调控自激振荡，使机体生命活动的昼夜节律与环境同步。生物钟可以精准地调节机体的生理机能，包括激素水平、睡眠需求、体温和新陈代谢等，保证机体的正常发育和生长。大量证据表明，当一个人的生活方式与内在生物钟节律长期不相符时，患多种疾病的风险会增加，如肥胖、糖尿病、高血压、高血脂和恶性肿瘤[3-8] ......