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本期導讀：時間生物學（chronobiology）又叫生物鐘學，即與廣為人知的生理時鐘有關的一門科學，它的任務是研究生物體內與時間有關的周期性現象，或曰這些現象的時間機制。生物節律是憑經驗總結得出的，但有其生理學和分子生物學基礎。
根據周期長度，可將生物節律分為四種：
超晝夜節律，即周期比一天長的節律。 例如鳥類的遷徙；季節性的冬眠；與退漲潮相關的半月周期，如銀漢魚只在漲潮時在岸上產卵。
近潮汐節律，即跟隨12.5小時的潮汐節律。一些海岸線的動物有這種節律，例如水生的蟹類動物漲潮時才會活動，而生長在岸上的蟹則會在退潮時覓食。
次晝夜節律，其頻率超過日頻率，就是說一天出現兩次以上，這些短於24小時的節律的例子有蝙蝠的捕食周期、成人90分鐘睡眠循環、垂體的間歇性荷爾蒙分泌等。
近晝夜節律，為接近24小時長的節律，如人類睡眠和甦醒、植物的葉運動等。
其中，目前為止，人類研究得最徹底的是近晝夜節律，當然主要是因為近晝夜節律比周年節律更明顯，但更重要的是近晝夜節律對人類來說更有現實意義。
晝夜節律（circadian rhythm），又叫日夜節律、近日節律、日變周期，是一種生理現象，以內源性地、持續地呈現以約24小時為周期的變動現象，包括植物、動物、真菌等，都有類似生理變化。
2017年來自美國的三位遺傳學家傑弗理·霍爾（Jeffrey Hall）、麥可·羅斯巴希（Michael Rosbash）和麥可·揚（Michael Young）因發現控制晝夜節律的分子機制而分享諾貝爾生理醫學獎。
發光菌的發光，植物的光合作用，動物的攝食，軀體活動，睡眠和覺醒等行為都顯示具有晝夜節律。晝夜節律與人類的活動關係密切。人體生理功能，學習與記憶能力、情緒、工作效率等也有明顯的晝夜節律波動。
生理節律遭擾亂，會導致食慾下降、工作效 率降低、事故增多；施用藥物時間不同，療效也不相同；毒物作用時間不同，其毒性表現也不一樣；腫瘤細胞對X射線的敏感性也有晝夜差別。
Body clock scientists win Nobel Prize
三位「生物鐘」科學家獲得諾貝爾獎
Three scientists who unravelled how our bodies tell time have won the 2017 Nobel Prize for physiology or medicine.
三位科學家因揭開了我們身體的時間調節之謎而獲得2017年諾貝爾生理學或醫學獎。
The body clock - or circadian rhythm - is the reason we want to sleep at night, but it also drives huge changes in behaviour and body function.
生物鐘，或稱作晝夜節律，是我們晚上想要睡覺的原因，不過，生物鐘還能給行為舉止和身體功能帶來巨大變化。
The US scientists Jeffrey Hall, Michael Rosbash and Michael Young will share the prize.
美國三位科學家Jeffrey Hall、Michael Rosbash以及Michael Young將共享2017年諾貝爾生理學或醫學獎。
The Nobel prize committee said their findings had "vast implications for our health and wellbeing".
諾貝爾獎委員會表示，他們的發現「對我們的健康和福祉有著重大意義」。
A clock ticks in nearly every cell of the human body, as well as in plants, animals and fungi.
人類身體中的每個細胞，幾乎都有一個生物鐘在跳動，對於植物、動物以及菌類，也是一樣。
Our mood, hormone levels, body temperature and metabolism all fluctuate in a daily rhythm.
我們的情緒、荷爾蒙水平、體溫以及新陳代謝，所有這些都隨著晝夜節律起伏變化。
Even our risk of a heart attack soars every morning as our body gets the engine running to start a new day.
甚至每天早上在我們身體醒來調動渾身機能開始新的一天的生活時，我們犯心臟病的風險也會提高。
The body clock so precisely controls our body to match day and night that disrupting it can have profound implications.
生物鐘按照晝夜節律對我們身體的控制是如此之精確，以至於打亂它則造成重大隱患。
The ghastly experience of jet lag is caused by the body being out of sync with the world around it.
倒時差這個問題，就是因身體節律與周圍環境節律不一致而造成的。
In the short term, body clock disruption affects memory formation, but in the long term it increases the risk of diseases, including type 2 diabetes, cancer and heart disease.
短期來講，生物鐘紊亂會影響記憶力，不過，長期來講，則會增加II型糖尿病、癌症以及心臟病的風險。
"If we screw that system up we have a big impact on our metabolism," said Prof Russell Foster, a body clock scientist at the University of Oxford.
「若我們把生物鐘系統搞壞了，就會給我們的新陳代謝帶來很大影響」，牛津大學生物鐘學教授羅素·福斯特解釋說。
He told the BBC he was "very delighted" that the US trio had won, saying they deserved the prize for being the first to explain how the system worked.
福斯特教授告訴記者，他「非常高興」看到美國三位科學家獲獎，並表示，他們解釋了生物鐘系統的工作機制，這是有史以來第一次，值得把獎項頒給他們。
He added: "They have shown us how molecular clocks are built across all the animal kingdom."
福斯特教授還說，「三位獲獎者向我們展示了所有動物身上的分子生物鐘都是如何運行的。」
The trio's breakthroughs were on fruit flies, but their findings explain how "molecular feedback loops" keep time in all animals.
三位科學家的突破性發現是在果蠅身上發現的，不過他們的發現對「分子反饋機制」如何控制時間的解釋，適用於所有動物。
Jeffrey Hall and Michael Rosbash isolated a section of DNA called the period gene, which had been implicated in the circadian rhythm.
Jeffrey Hall與Michael Rosbash研究時把一個與晝夜節律相關的，叫作「周期基因」的DNA部分進行了隔離。
The period gene contained instructions for making a protein called PER. As levels of PER increased, it turned off its own genetic instructions.
周期基因中包含PER蛋白合成的指令信息，隨著PER蛋白水平的提升，它基因合成指令就會被關閉。
As a result, levels of the PER protein oscillate over a 24-hour cycle - rising during the night and falling during the day.
結果發現，PER蛋白水平按照24小時周期往復循環，夜間升高，日間下降。
Michael Young discovered a gene called timeless and another one called doubletime. They both affect the stability of PER.
Michael Young發現了一個不受時間影響的被稱為「無時基因」的基因，以及一個被稱為「雙時基因」的基因。
If PER is more stable then the clock ticks more slowly, if it is less stable then it runs too fast. The stability of PER is one reason some of us are morning larks and others are night owls.
若PER蛋白水平更穩定，那麼生物鐘就會跳得慢些。若PER蛋白水平變得不穩，那麼生物鐘就會跳得很快。PER蛋白水平的穩定性，正是我們有些人會成為早期的鳥兒，而有些人會成為夜貓子的原因之一。
Together, they had uncovered the workings of the molecular clock inside the fly's cells.
三位科學家的研究發現，一起為我們解開了果蠅細胞中分子生物鐘的工作機制。
Dr Michael Hastings, who researches circadian timing at the MRC Laboratory of Molecular Biology, told the BBC: "Before this work in fruit flies we really didn't have any ideas of the genetic mechanism - body clocks were viewed as a black box on a par with astrology."
英國醫學研究理事會分子生物學實驗室研究晝夜節律的Michael Hastings博士告訴記者，「在三位科學家針對果蠅進行這些研究之前，我們真的對生物鐘基因層面的機制一無所知，之前，我們都是把生物鐘當成一個黑匣子，對它的認知和佔星術差不多。」
He said the award was a "fantastic" decision.
Michael Hastings博士表示，這次諾貝爾獎能頒給「生物鐘」，是一個「非常棒的」決定。
He added: "We encounter the body clock when we experience jet lag and we appreciate it's debilitating for a short time, but the real public health issue is rotational shift work - it's a constant state of jet lag."
Michael Hastings博士還說，「我們倒時差時，會遇到生物鐘問題，幸運的是，用不了多長時間就過去了，不過，社會上有些工作24小時輪流轉，一直這樣工作的人有很多，這可是個真正的公共健康問題，因為那種時差與晝夜節律一直處於脫節狀態。」
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