⭐一个大家都关心却不太了解的新鲜话题：关于生物钟（昼夜节律）的科学知识属于与大众日常生活息息相关的领域，同时也是一个发展日新月异、不断取得新进步的科学领域。一方面，大家对“生物钟”这个词有所耳闻，很多人知道它和睡眠有关，甚至决定了我们的情绪、食欲等；另一方面，关于生物钟对生活的切实影响，其实我们知之甚少，更不知道究竟该怎么用相关知识来改善自身健康、提高生活质量。这本书正是要解决这个问题。

⭐一个好作家写出的好故事：作者琳恩·皮普尔斯的优势在于科学新闻方面的背景和丰富的科学写作经验，这让本书的可读性相当不错。她的文字风格轻松、灵动、亲切、通俗，颇具故事性，能把前沿的科研进展讲得深入浅出、趣味横生。而且，作者在书中生动地讲述自己走进地堡、向日葵迷宫，佩戴传感器、智能手表等测量昼夜节律的工具的亲身经历和有趣故事，以及调整自己日常生活习惯的细节，让这本书中介绍的知识和技巧更实用、可操作、有说服力，读完就能马上用起来！
很多人听过“生物钟”这个词，用科学术语来表达就是“昼夜节律”。
换句话说，你身体中有许多内置的微小计时器，它们与昼夜变化等环境及你的行为中的微妙信号同步。就在此时此刻，一曲由它们合奏的交响乐正回响在你身体的各个部位；而指挥这曲交响乐的时间掌控师，就是你大脑中的主生物钟。
但是，在很多方面，现代社会生活已经彻底地扰乱了我们原本与太阳同步的生物钟。人造光源的打搅、空气污染、飞机晚点、人为设定的时区、深夜进食……它们不只扰乱我们的睡眠，降低工作效率，还增加了罹患恶性疾病的风险。
在这本书中，作者走访了世界各地的时间生物学家，并自走进地堡、向日葵迷宫，佩戴传感器、智能手表等监测昼夜节律的工具，借助生动的实地考察经历和科学故事，带我们探索关于生物钟的新兴科学及其变革性应用。
日常工作生活中，我们应该如何根据昼夜节律调整照明系统？
青少年早上起不来、爱熬夜，原来是发育过程的正常特征？
为什么选择一天中的某些时段进行诊疗、手术，或者打疫苗，会是更好的选择？
起不来、睡不醒、没精神、情绪低落，如何调整日常生活习惯，才能让我们的身体在这个现代技术驱动的繁忙世界中达到新的平衡？
……
在这本书中，作者将新鲜的科学研究与观点及时地传递给我们，并揭示昼夜节律科学的突破性发现如何帮助我们睡得更好、生活得更轻松，并改善我们的整体健康状况。不仅如此，生物钟相关的科学知识和技术，还能够帮助提高医疗效率、改善气候变化、处理环境危机。
荐序 找回失落的时钟 III
引言 VII

一部分 时钟
1.当身体失去时间感 3
2.你体内的分子时钟 25
3.黄金时段 47
4.节律与蓝调 71

第二部分 损坏
5.昏暗的白昼 105
6.明亮的夜晚 129
7.还有什么在扰乱节律？ 157
8.错位的生物钟 181

第三部分 校准
9.再见 ，闹钟 207
10.要有光明，也要有黑暗 235
11.如何养护你的生物钟？ 261
12.昼夜节律医学 287
13.探索火星、应对气候变化与助力农业 311

致谢 329
参考文献 333
琳恩·皮普尔斯（Lynne Peeples）：麻省理工学院奈特科学新闻学研究员，生物统计学家，科学记者，拥有哈佛大学公共卫生学院生物统计学硕士学位和纽约大学科学新闻学硕士学位；文章发表在《卫报》《科学美国人》《自然》等报刊上。
具有启发性……带给我们启示。
——《出版人周刊》

这是一个信息量大、引人入胜的故事。
——《今日心理学》
我彻夜无眠地读完了这本书！琳恩·皮普尔斯，你破坏了我的昼夜节律，但我享受着阅读的每一分钟。
—— 玛丽·罗琦，科学幽默作家

这本书探索了关于昼夜节律失调原因的新奇科学，以及如何让昼夜节律回归正轨，从而过上更快乐、更健康的生活。
——詹姆斯·内斯特，记者，科学作家，著有《呼吸革命》

这是一次关于昼夜节律科学的奇妙之旅，揭示了我们身体的小小计时器如何影响着生活的方方面面。这本书引人入胜，富有洞察力，而且恰逢所需。
——丹尼尔·H·平克，著有《全新思维》《时机管理》

这本书描绘了一幅错综复杂的图画，展现了我们的生理进化过程是如何与周围世界的节奏和谐共处的。
——詹姆斯·汉布林，医学博士，耶鲁大学公共卫生学院讲师，著有《如果身体会说话》

这是一部关于光明与黑暗、我们奇特的生物学以及我们醒着和睡着时强大而无形的生活节奏的迷人探索。
——黛博拉·布鲁姆，普利策奖得主，美国国家科学作家协会前任主席，著有《毒理学破案手册》

在阅读这本聪明、清晰的书之前，你可能不会意识到，你的身体时钟已经走时。幸运的是，现在重置还为时不晚。这是一本介绍人类生物学中一个引人入胜且未被充分重视的方面的重要指南。
——丹·费金，纽约大学新闻系副教授，著有普利策奖获奖作品《汤姆斯河》等

【引 言】（节选）

2020年12月，美国海岸警卫队的破冰船“极星号”从我的家乡西雅图出发执行任务。在出发之前，我给这艘船的指挥官寄去了一份提前送出的圣诞礼物：一盏台灯。当然，这听起来似乎跟圣诞老人送的袜子没什么区别。然而，它并不是一盏普通的台灯。这盏由亚马逊连夜配送服务快递给威廉·沃伊特拉船长的台灯有着特殊设计，它能够模拟太阳发出的明亮的蓝白光——人体感知时间的关键线索之一。
新冠疫情让沃伊特拉船长和船员们不得不改变航向。他们通常在冬季向南方巡航，为身在南极的科学家提供支持——此时南极的太阳从不落下，还有大群的企鹅。如今，他们却驶向北极无情的黑暗中，只能与北极熊作伴。我通过一个朋友认识了沃伊特拉船长。那时的我正致力于向任何愿意倾听的人宣传人体细胞里那些奇妙的小时钟（当然是一种比喻的说法），以及阳光在保持这些小时钟精确计时的过程中起到了何种关键的作用，而我如今依然在这样做。我对破冰船的船员们即将遭受的阳光缺乏既充满兴趣又感到担忧。我冒昧地送出这份礼物，是希望尝试帮助沃伊特拉船长在接下来的几个月里尽可能保持生物节律的稳定。我建议他在刚睡醒的几个小时内，在灯光下坐20~30分钟，这是我从之前的研究中学到的一个诀窍。
我不确定沃伊特拉船长是否被我说服了，但他出于好玩的心态把这盏灯带上了他那艘399 英尺长的破冰船，摆在自己的桌子上，就在几瓶普瑞来牌洗手液的旁边，顶上还有一个壁挂式航海罗盘。随着极星号启航，他至少装出了一副积极的样子，认为这盏灯可能有利于他的敏锐、快乐和健康，甚至还可能会减少他去船上的极星号星巴克喝咖啡的次数。

就在此时此刻，一部微型计时器的交响曲在你全身上下演奏着——在你的胃里和皮肤里，在你的肝脏和肺里，甚至在你腿上的骨骼和肌肉里。它引导你在恰到好处的时机感受到你所能感受的一切——饥饿、困倦、警觉、强壮等。至少，它能让你在白天活跃、晚上休息。它还在不断地寻找线索，确保自己与太阳保持同步。协调这种全天候生产活动的，是你大脑中的一位计时师，它被称为昼夜节律（俗称生物钟）。
不幸的是，想要破坏这个维持生命的系统，不需要前往北极或南极就能做到。这种威胁来自四面八方。人工灯光、时差、人为划分的时区、空气污染、深夜进食，以及其他数不清的来自当代生活的危害，对我们体内的时钟造成了巨大的破坏，使它们出现了不协调的节律。这种现象会破坏睡眠，降低工作效率，增加患病风险：肥胖、心脏病、脱发、消化系统疾病、抑郁症等疾病的发病人数与日俱增。除此之外， 你还要再增加一个让你夜不能寐的烦恼吗？昼夜节律紊乱的后果甚至可能会传给后代。
起初，我很难相信生物钟的紊乱会造成这么严重的破坏。如果昼夜节律的影响如此深远，为什么大家都没怎么关注它？为什么我在学校里没学到相关知识？也许是它们不知疲倦的嘀嗒声太明显了，以致我们没有察觉到？
无论在生理上还是行为上，人类都进化出了高度的节律性。这种无形的规律几乎根深蒂固地存在我们及周围其他生物的日常生活中。地球上几乎有的生命体都进化出了体内周期，与太阳的规律、天空的光照及其他环境线索（如温度和潮汐）相匹配。从蓝藻到玉米再到猎豹，不同的物种都在利用这种复杂生物机制的变化。以椋鸟或鹀鸟为例，这些鸟类能够利用它们的生物钟来校准太阳和星座的规律性变化，从而选择飞行路线并确保其准确无误。相比之下，人类体内的生物钟却在路灯、智能手机屏幕和轮班工作时间表的轮番破坏下逐渐走向崩溃。
白天接受到的光线太少，而晚上接受的光线太多，这对我们的生物节律造成了冲击。随着室内生活的时间逐渐延长，我们能够感受到的白天和夜晚的反差越来越小，这就使得我们的身体很难将两者区分开来。还有其他数不清的变化让我们体内的时钟与我们祖先的不同：我们的时钟变得混乱，这些变化从我们飞越大陆的速度到无处不在的环境污染物，再到在不寻常的时间段吃饭和运动等。早期人类只在走路能到达的范围内活动，速度快也仅限于跑步。他们不用塑料水瓶喝水，也没有排气管来排放污染物。他们没有电子屏幕，也没有24 小时健身中心， 并且从不在深夜锻炼后用微波炉加热墨西哥卷饼。当然，他们也从来不在地图上随心所欲地划线来规定时区。
失去对时间的内在感知，这已经被证明是灾难性的事。可以说，我们体内的时钟坏掉了。更疯狂的是，我们完全有可能预见到自己的困境。长期以来，人类一直在被迫使用日晷、老式落地钟和霓虹色的斯沃琪手表来测量时间的流逝。而且，像有其他物种一样，人类会本能地适应太阳的24 小时周期。我们喜欢住有朝南窗户和天窗的房子，喜欢带着婴儿在室外晒太阳，我们也会购买遮光帘。我们或许能注意到自己在一天中的某些时刻感觉更敏锐、更有活力，也会感叹在长途飞行之后身体疲惫不堪，这些甚至可能会出现在月相变化的某些时段。如今，科学的发展终于追赶上了我们共同的本能。
虽然在《圣经》和古希腊、中国古代的文献中都能找到关于生命节律的说法，但现代科学直到近才揭露了我们体内生物钟的精妙构造、多得惊人的功能，以及它对我们身体和文化的深远影响。近几年，我们才着手将这些信息联系起来，并利用这些信息开发出改变生活和世界的工具。
如今，随着生物学和科技的进步，昼夜节律科学的复兴正在不断发现有效的策略来恢复失调的节律，并利用它们的力量去建设一个更加健康、快乐、可持续发展和公平的世界。先的科学和创新组织纷纷加入这一潮流。美国国防部高级研究计划局（DARPA）正在开发可植入和可摄入的生物电子装置来操控昼夜节律，美国国家航空航天局（NASA）也在征集特殊的仿日光灯具设计，让宇航员的生物钟能够与地球上的24 小时周期同步。
这些尝试不可能在短时间内取得成效。我们可以也应该在个人层面和社会层面上都采取更多的行动，逆转生物钟破坏这种不断升级的流行病。受到昼夜节律控制的事物数不胜数，而影响昼夜节律的因素又无处不在，你几乎找不到不受此影响的人。然而，我们中的许多人仍然没有意识到，我们的生活和身体机能已经不在理想状态了。你可曾在夜晚辗转难眠？美国大约有1/5 的工作者在传统的白天工作时段之外工作，你是这个人群中的一员吗？你是占比90%的室内工作者中的一员吗？还有99%的人受到光污染的影响，你的情况又如何呢？

这个新兴领域中的开创性发现也包括光暴露与大脑的健康发育之间的联系，这种关联甚至在胎儿尚在母体子宫中时就产生了。有研究表明，我们生物钟的协调性会影响肠道中微生物群落的组成，而肠道微生物反过来也会对我们的生物钟产生影响。 还有研究表明，将进食时间限制在白天有助于预防癌症、糖尿病等多种疾病，而且这个进食窗口越短越好。 在治疗某些肿瘤方面，仅仅是调整进行化疗的时间，就能增强药物攻击肿瘤的能力。 新冠疫情促使人们进一步关注生物钟计时的重要性。我们的免疫系统受到生物钟的控制，因此保持生物钟的稳定性和准确性对于抵御传染病至关重要。新冠病毒也不例外。新冠疫情数据进一步表明，一个人接触病毒、接受检测或接种疫苗的时间，可能会影响到他们的预后、测试结果或疫苗的保护水平。
一位曾与我交流过的科学家，把这次新冠疫情称为“一场规模巨大的时间生物学实验”。我们中的许多人在此期间调整了日常作息，同时创下了屏幕使用时间的纪录。我们已经注意到，这些变化会影响睡眠、情绪和工作效率。有些人十分享受睡眠时间的增加，另一些人则要忍受更多的不眠之夜。无论我们是否意识到这一点，有很多人已经学会了如何聆听生物钟，而不仅仅是墙上嘀嗒作响的钟表。

……

随着我对昼夜节律的了解越来越多，我不禁想知道，我一生中的睡眠和换季时的不适乃至胃痛，是否有可能与我的生物钟有关。我曾经历过不少难以入睡的夜晚，随之而来的就是第二天的头昏脑涨。我几乎在每次重大事件的前夜都会失眠，比如篮球比赛、重要考试、大型演讲等。我尝试过大量喝咖啡以及周末睡懒觉来补偿自己缺失的睡眠。这样的问题在我十几岁的时候达到峰，这也是因为我们的生物钟在这个年
龄段自然而然地被推迟了。高中时早上7:30 的到校时间已经让人难以忍受了，而我还得每天设定5:30 的闹钟，为了和我爸爸（他是我们学校的科学老师）一起通勤。我同样感受到了西雅图的日照时长在一年中迅速增长和缩短的影响，但近我才意识到，西雅图的地理位置比加拿大的多伦多和蒙特利尔还要偏北。别忘了，在西雅图，你永远要涂抹厚厚的灰色防晒霜。我在马萨诸塞州和纽约州时的状况也好不到哪里去。季节的更替总会影响到我的情绪，在整个冬季我都感到压抑。然而，直到2016 年1 月，当我穿过防空洞隧道进入家乡的美国职业棒球大联盟（MLB）球队——西雅图水手队那没有窗户的更衣室时，我才开始明白我内心的痛苦是如何与外部世界的周期联系在一起的。
一时兴起，我接受了一份公关邀请，在夜间参观一个LED照明的美国职业棒球大联盟体育场。一个项目就是在新场地照明灯下进行的光彩夺目的表演。我们的参观团队看着LED灯照亮了草地，仿佛到了正午，然后一场明亮、多彩的舞蹈上演了，就像庆祝水手队的本垒打一样。我接下来在室内看到的东西虽然不那么浮华，但更吸引我。更衣室中全新的照明系统使球队能够控制灯的亮度和颜色，导览员向我们解释说，这个装置是为了让球员在赛前充满活力，并在赛后放松，让他们能睡个好觉，为接下来的9 局比赛充电——通常会安排在第二天。我离开时被迷住了，也有点儿怀疑，就像大多数水手队球迷在每个新赛季开始时的心情一样。水手队那时已经15 年没有进入季后赛了，这支球队该有多绝望？他们真的认为可以通过控制照明来开启胜利之门吗？
无论如何，这次经历为我打开了一扇大门。我由此发现昼夜节律与我们的联系无所不在，并且很快意识到自己正在见证一个新兴领域发起的一场科学革命。

随着昼夜节律的科学迅速发展，我逐渐注意到它可能的应用场景也在爆炸式增长。我的好奇心被激活了：早上散步和日落后避免进食是怎么让你的生物钟保持协调的？用花哨的新照明系统模拟室内的日光又如何达到同样的效果？为什么有些医生只在一天中的特定时间展开治疗工作？为什么一些领导人敦促将昼夜节律纳入考量来减少经济和健康差距？操控生物钟如何帮助遏制气候变化、减少农药使用量和缓解全球饥饿问题？
当我开始解开这类问题的谜底时，我发现了惊人的历史和文化联系——从英国乔治时代的“窗户税”，到结束夏令时和延迟开学时间的争议。我遵循昼夜节律探索者的悠久传统，在冷战时期的地堡、向日葵花田和阿拉斯加的午夜阳光下过夜。一路上，我用试管保存唾液，从头上拔下头发并从中取样，努力破译自己的生物钟；我遇到了许多科学家，还有学生、宇航员、运动员、病人，以及站在这场终于到来的运动前沿的政策制定者。
如今，现代生活对我们生物钟的危害及其造成的惊人后果似乎已不容忽视。值得庆幸的是，许多前景光明的解决方案正在涌现。有些方法非常简单，比如在吸出一瓶母乳时贴上标签，或者将办公桌移到离窗户近几英寸的地方。与我们的昼夜节律更加和谐地相处，这或许无法解决有的疾病，但足以帮助我们过上更健康、更富有、更明智的生活。我们正处于潜在的深刻变革浪潮之巅。个人和整个社会在这一浪潮中能走出多远，这在很大程度上取决于我们是否愿意重新审视自己与自然和时间之间的关系。