腹部肌肉无力，无法标准完成8分钟腹肌锻炼一。继续不标准的练，还是换个方法？ - 知乎25被浏览13108分享邀请回答2添加评论分享收藏感谢收起1添加评论分享收藏感谢收起查看更多回答男人肚子大不可怕 肥肉变腹肌有方法_男人窝
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男人肚子大不可怕 肥肉变腹肌有方法
编辑：小男
15:16:22　　来源于：
　　现在的男人，很多都是大肚子，这不仅是因为久坐办公导致的，还因为长期饮酒导致的。男人大肚子难看不说，还会影响自己的健康。不过，如果男人肚子大了也不要怕，因为把肥肉变腹肌还是有方法的。
男人肚子肥肉变腹肌的方法
　　一、像木板一样挺直
　　面部朝下，手臂弯曲，手肘放在肩膀下方，保持姿势侧卧。慢慢地向上提升身体，这样身体的全部重量都由肘部、前臂和脚趾尖支撑。注意手臂和肩膀下的肘部刚好成直角。保持头部、肩膀、臀部和头部等部位在同一条直线上，向着脊椎的方向内吸肚脐。背部不要弯曲，保持动作30秒，休息1-2分钟之后，重复刚才的动作。
　　作用：强化上下腹部，以及背部下部分，同时有助于改善走姿。
　　二、8字型运动
　　仰卧于地面上，手臂向身体两边伸出。双脚提起，膝盖稍微弯曲。两脚并拢，向一侧方向画8的形状。双脚向下向右画圈，接着左侧臀部和背部下部稍微离开地面。然后向下向左画圈，重复动作10次。
　　作用：强化腹部以及两侧肌肉。
　　三、侧卧
　　膝盖弯曲，左腿位于右侧身体上方，全身卧在身体右侧。用肘部支撑身体的重量，提升身体，肘部刚好位于肩膀下方。臀部向上提升，知道身体从头到膝盖都成直线。然后恢复到起始的姿势，重复动作10次之后，换另一边重复动作。
　　作用：增强腹部两侧的肌肉，防止背部疼痛。
　　四、身体延展运动
　　从双手和膝盖开始，将左手放在头部后侧。慢慢抬起左肘和右膝，逐步向对方拉近。将左肘和右膝旋转回复到原来的位置上，然后伸展身体和腿部。继续旋转，使肘部的力量尽量指向天花板，眼睛看向左肩，重复动作10次之后，换另一侧重复动作。
　　作用：增强背部下侧肌肉，从而减少腰部赘肉。
　　男士光有平坦的腹部不行，有腹肌的腹部才是BEST，所以男士在选择方法的时候，选用局部锻炼的腹部减肥方法，让局部的腹部运动不仅可以消灭腹部赘肉，而且还可以练出腹肌呢。
　　甩掉大肚子，成就完美腹肌，只需要这四招就可以了。怎么样?是不是很简单呢?大肚子的男人在空闲的时间不妨多尝试几次吧。
现在有很多的上班族在工作时候首先养肥的就是自己的肚子，其实肚子上的赘肉首先就是影响我们的身材，有这样子穿衣服肯定是不好看的。今天小编给你教一招，只要坚持你的赘肉一定会消下去的。
健身的人确实越来越多了，走在马路上总能看见很多的健身房，但是有些健身的一段时间的人，总觉的效果不是很明显。主要是自己肉乎乎的肚子，毕竟大肚腩真的很影响美观，今天就跟着小编学几招。
现在很多的男士都加入了健身的行列，毕竟身上有点肌肉整个人看起来也健康阳光了很多，还有一点就是身材好穿衣服也会好看。今天就跟这小编看看怎么能让你练出完美的胸肌，对健身动作还不太熟悉就可以学学了。
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纹理烫相较于其他烫发发型，更加的温和，蓬松而不凌乱，尽显男生优雅的绅士风度，是非常受男士欢迎的。虽然都是纹理烫还是有很多不同类型的，你可以根据自己的脸型来选择，要符合自己的气质，找到适合的自己的发型。
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///////////////////////10块腹肌！美国男子一夜成名，只因锻炼出10块腹肌，堪称完美身材
10块腹肌！美国男子一夜成名，只因锻炼出10块腹肌，堪称完美身材
为健康碰杯
十块腹肌，这样的身材不是每个男子都能有。国外一男子对自己的身材要求的极为严苛，却无意间练成十块腹肌。这位肌肉男一直以来都很喜欢运动和锻炼。有一天，测试到自己的体脂有一点偏高，于是他开始拼命锻炼。最爱和孩子一起合照，摆出各种姿势，这样的两只看上去满满的爱，让人好生羡慕。除了工作和带孩子，健身房是他每天活动呆的时间最长的地方，这里的各种器材他统统都玩遍了。一开始，他只想好好的锻炼让自己恼人的体脂降一降，并没有想着要修炼腹肌，可是后来由于运动强度过大，结果竟然让身材修炼的越发完美。在健身房里，他日复一日到锻炼，留下了汗水，才换得了如今的好身材。
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为健康碰杯
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简介: 有规律的生活原是健康与长寿的秘诀。
作者最新文章&img src=&/50/v2-94a40fff37f6f3dd81cdf33c0c67c28a_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&408& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/50/v2-94a40fff37f6f3dd81cdf33c0c67c28a_r.jpg&&&p&前两天带一个朋友一起健身，只练了半个小时就结束了，他觉得挺轻松的，还意犹未尽的感觉。&/p&&p&第二天告诉我，他的肱二头肌在洗脸的时候都不太抬得起来了。。。他问我明明在举铁中没感觉太困难啊，为啥第二天这么疼，什么原因额？&/p&&p&相信这样的情况不少人都遇到过。今天简单来讲讲。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&肌肉酸痛类型&/b&&/p&&p&首先要了解肌肉酸痛的类型。肌肉酸痛分为两种：急性肌肉酸痛和迟发型肌肉酸痛（也就是DOMS）。运动后第二天的酸痛显然算第二种。&/p&&p&&b&在训练中或者训练后立即感觉到的疼痛是急性肌肉酸痛，是由于乳酸堆积而导致的酸痛。&/b&比如做二头弯举做到8-10次大部分人就会开始感觉有酸胀感。&/p&&p&但是，血液循环可以缓慢的将产生的疼痛的化学物质带走，一般在训练后几分钟或者几小时，酸痛就会消失。&/p&&p&锻炼前后的肌肉放松和拉伸都是缓解肌肉酸痛的好方法，另外，有氧运动促进血液循环也可以缓解乳酸堆积造成的酸痛。&/p&&p&&br&&/p&&p&很多做抗阻训练的人在运动后1-2天产生的肌肉酸痛称作迟发型肌肉酸痛DOMS。DOMS被认为是由于肌肉离心收缩而导致的真正肌肉损伤，是肌细胞和细胞膜破损/发炎引起的疼痛。&/p&&img src=&/50/v2-d59d9fe60eb2ceaf7351e1_b.png& data-rawwidth=&573& data-rawheight=&300& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&573& data-original=&/50/v2-d59d9fe60eb2ceaf7351e1_r.png&&&p&&br&&/p&&p&这种细微的损伤其实是一种“好”的损伤，因为肌纤维损伤再重新修复后可以变得更为强壮。&/p&&p&大家可以把我们的肌肉理解成赛亚人，也就是战斗后受了重伤，恢复了就变得更加强大了。所以，很多健身者如果后一天没感觉有酸痛感就会觉得是前一天没练够。&/p&&img src=&/50/v2-e8aeb2e14448_b.png& data-rawwidth=&354& data-rawheight=&473& class=&content_image& width=&354&&&p&&br&&/p&&p&&b&如果降低DOMS？&/b&&/p&&p&&b&1. 建议在训练初期减少肌肉离心收缩的训练。&/b&以二头弯举为例，也就是在哑铃下放的阶段就是离心收缩。以卧推为例，就是哑铃下放过程为离心收缩。&/p&&p&总之就是肌肉收缩方向与阻力方向一致的减速过程就是离心收缩，看下图。&/p&&img src=&/50/v2-ea6aca96c01ae2ccb3071_b.png& data-rawwidth=&556& data-rawheight=&335& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&556& data-original=&/50/v2-ea6aca96c01ae2ccb3071_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&2. 训练应由低强度开始，逐渐增加强度和时间，循序渐进。&/b&并且在训练日间隔的休息日一定要注意休息和饮食的充分，做一些轻度的有氧运动比如慢跑，单车，或者按摩也能有效让疼痛快速恢复。&/p&&p&我个人在训练后如果感觉比较酸痛就喜欢去按个摩，特别舒服。&b&注意，大保健没用哦！&/b&&/p&&img src=&/50/v2-f8607287afdf045d1a27_b.png& data-rawwidth=&1100& data-rawheight=&734& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1100& data-original=&/50/v2-f8607287afdf045d1a27_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&3. 大重量训练后用冰袋冷敷训练目标肌肉，&/b&一般冷敷10至15分钟，冰袋与肌肤间隔衣物或毛巾，防止冻伤皮肤。或者冷水浴。&/p&&p&国家举重队在体育总局重竞技馆有专门的冰雪房，国家队选手大重量训练完直接穿内裤进入气温定于0度的冰雪房，为的就是加速恢复。&/p&&img src=&/50/v2-7ecfbedc1fc0df_b.png& data-rawwidth=&643& data-rawheight=&355& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&643& data-original=&/50/v2-7ecfbedc1fc0df_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&4. 营养+充足睡眠&/b&&/p&&p&蛋白质的补充是肯定要保证的，你的肌肉都受伤了还不让它补补休息休息？&/p&&p&另外，建议12点前必须睡觉，保证8小时睡眠。这里就不赘述。&/p&&p&&br&&/p&&p&事实上，很多训练时间在6个月以上的人慢慢就很难感受到这样的肌肉酸痛了，比如我现在训练1小时内基本第二天没任何感觉。是因为肌肉已经适应了训练方式，如果变化训练方式才有可能再次获得这样的酸痛感。&/p&&p&所以，很多健身爱好者反而会喜欢身上的酸痛感，没练到酸胀感觉反而不舒服，健身也要不断变化计划寻找新的刺激。&/p&&p&&b&不过，也并不是非要感到肌肉酸痛才能有肌肉增长，只要训练强度足够并且循序渐进提升力量，那么肌肉其实就会增长。&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&&a href=&/lives/183808& class=&internal&&腹肌马甲线的秘密！&/a&&/p&&p&&a href=&/lives/817344& class=&internal&&最适合久坐族的20大健身动作&/a&&/p&&p&&b&微信平台：刘洹Burning&/b&&/p&&p&&b&客服微信：drburning2016&/b&&/p&
前两天带一个朋友一起健身，只练了半个小时就结束了，他觉得挺轻松的，还意犹未尽的感觉。第二天告诉我，他的肱二头肌在洗脸的时候都不太抬得起来了。。。他问我明明在举铁中没感觉太困难啊，为啥第二天这么疼，什么原因额？相信这样的情况不少人都遇到过。…
&p&&b&运动+控制饮食才是减肥最佳方案&/b&&/p&&p&都说想要减肥得靠运动，但是也有说法说是减肥“三分靠练七分靠吃”，这么一讲又好像是控制饮食比较重要啊？那减肥到底哪个更重要呢？是运动还是控制饮食？&/p&&img src=&/v2-fbad1d6462_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&487& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-fbad1d6462_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&一、脱离能量平衡原则的减肥都是耍流氓&/b&&/p&&p&想要知道减肥效果哪个好，我们必须得知道减肥的原理是啥，物理学中的能量守恒定律同样适用于我们身体内的能量转化。&/p&&p&? 当我们通过食物摄入的热量与我们消耗的热量相同的时候，我们就会维持现有的体重，称之为能量平衡；&/p&&p&? 当我们摄入的能量高于我们消耗的能量的时候，多余的热量就会堆积在我们体内变成肥肉……这个称为能量的正平衡，也就是我们体内的总热量一直是在增加的；&/p&&p&? 当我们摄入的能量少于消耗的热量的时候，就形成了一个热量缺口，而这个缺口就需要我们身体中原来就储存的能量去填补，称之为能量的负平衡。这样呢就可以消耗我们体内多余的能量，渐渐的瘦下去啦！&/p&&img src=&/v2-e6ef0c276a_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&334& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-e6ef0c276a_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&二、我们是如何消耗那些能量的&/b&&/p&&p&我们一天的能量消耗包括基础代谢的能量消耗、进食效应、身体运动的能量消耗等。&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-1cdca54e2e_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&306& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-1cdca54e2e_r.png&&&p&&br&&/p&&p&? 基础代谢是指我们身体为了维持人体的基本功能，比如说心跳啊、呼吸啊这些基础的生理功能所消耗的热量。离了这些我们可就活不了了，所以这一部分其实也占我们一天能量消耗的大头。男性大约在2000千卡左右，女性略低些大约在1500千卡左右。&/p&&p&? 进食效应是指人体由于吃东西而额外增加的能量消耗，除了夹菜、咀嚼这些看得见的动作，还有对食物消化吸收这些体内活动都需要能量，这一部分消耗的热量就比较少了。&/p&&p&? 最后就是身体运动的能量消耗了，其实这一部分除了大家熟知的跑步、健身，我们把平时生活中的走路、家务也都算在其中。我们日常生活中，基础代谢和进食效应所占的能耗是比较固定的，只有运动部分是变动最大的部分。&/p&&img src=&/v2-914aa056d5b61fe60fcc6f8ca8133884_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&477& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-914aa056d5b61fe60fcc6f8ca8133884_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&三、运动究竟减肥效果有多大&/b&&/p&&p&运动作为大家常常推荐的减肥利器，真的有这么好么？&/p&&p&运动不仅仅可以帮助我们消耗更多的热量，达到减肥的效果。最重要的是运动还可以带来其他更多的好处。比如说心肺能力的提高，从此上楼不再喘！比如说运动能帮助分泌愉悦因子，让你的心情变得更好，balabala 一堆好处。重要的是，经常运动还可以提高你的基础代谢哦~基础代谢高了，每天消耗的能量也就多了！&/p&&img src=&/v2-307df590c9fcfa029756f_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&380& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-307df590c9fcfa029756f_r.png&&&p&&br&&/p&&p&但是话说回来，运动对于减肥…虽然优点多多，但光靠运动减肥有一个绕不开的缺点，那就是，通过运动造成的热量缺口是在是太小了……通过跑步减肥的朋友可能都会关注跑步软件上关于热量消耗的数值吧？&b&费力的跑半个小时消耗的热量基本上在300千卡左右，大概也就基础代谢的六分之一，可能也就是一天热量摄入的十分之一&/b&……最惨的是，300千卡差不多就是一瓶瓶装可乐、半袋奥利奥饼干，分分钟就吃回来了根本不够用啊！&/p&&p&&b&用尽洪荒之力跑步半小时，稍不注意热量分分钟补回来&/b&&/p&&img src=&/v2-4f4a4fa039b6ba4cb892fff874a3b5ba_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&369& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-4f4a4fa039b6ba4cb892fff874a3b5ba_r.png&&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-c9cec116d1ec53cc6652_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&369& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-c9cec116d1ec53cc6652_r.png&&&p&&br&&/p&&p&所以单靠运动减肥虽然好处多多，但见效真的是太慢啦~&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&四、节食减肥效果有多大&/b&&/p&&p&先讲讲节食，也就是指那种试图通过严格控制食物的摄入来减肥的方法。常见的方法主要是不吃早饭、午饭、晚饭中的一顿或几顿。这种减肥方式有什么好处呢~主要是见效快，真的是超级快。大家想一下哦，正常人一天的热量消耗一般在千卡左右，少吃一顿或几顿，热量缺口明显变大，身体只能通过消耗原来储存的能源来维持正常的生活。&/p&&p&我们来算一下哦，每天少吃一顿，大概能少摄入600~800千卡的热量，明显高过跑步消耗的热量！这些热量相当于150~200g的糖或者蛋白质，65~90g的脂肪……有学者进行试验，让受试者断食6天，平均减重6.1KG。&/p&&img src=&/v2-04dbb3bfee0bad26d43ca7_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&369& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-04dbb3bfee0bad26d43ca7_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&五、节食减肥是快，但危害太大了，而且减的是假肥&/b&&/p&&p&由于热量摄入不足，觉得饿不是最严重的问题。此时机体的生理活动维持在一个较低的水平上，也就是说人会觉得无力、反应迟钝、头昏眼花，严重的还会由于低血糖而晕倒甚至休克，用这种方法减成厌食症的人也不在少数。而且用这个方法减肥极易大量丢失肌肉，造成基础代谢的明显降低。&/p&&img src=&/v2-9b88eac53e297c19ebb5d_b.png& data-rawwidth=&337& data-rawheight=&330& class=&content_image& width=&337&&&p&&br&&/p&&p&最近有一个比较火的新闻，就是追踪那些在减肥节目里花两三个月减掉一个自己的“超级减肥王”们。结果显示，大多数人都复胖了，甚至还有人比参加节目前还要胖。因为在录制节目的过程中，他们不仅进行大量的运动，还节食了。就是这样搞坏了自己的身体，使得自己的基础代谢明显降低，有些人的基础代谢比原来降低了五六百，差不多就是一顿饭的摄入热量了。再加上没有原来那么大的运动量了，体重反弹就是分分钟的事情。而且这种方法也容易造成体内的一种或某几种营养元素的缺乏，可能会导致一些疾病，真的很伤身体。&/p&&img src=&/v2-693ed830b7c53b7a0c75_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&415& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-693ed830b7c53b7a0c75_r.png&&&p&&br&&/p&&p&而控制饮食呢相对就温柔多了，只是适当的控制热量的摄入，最重要的还是合理饮食结构，比如说减少食用油和饮食中过量糖分的摄入啊什么的。这样呢不仅能造成不小的热量缺口，对于身体的伤害也没有这么大。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&六、控制饮食会不会比节食减肥效果更好呢&/b&&/p&&p&那是不是控制饮食来减肥就完美了呢？虽然控制饮食也可以造成不小的缺口，对于身体的伤害也没有节食那么大，但并不意味着它就没有缺点了。&/p&&p&其实单纯的控制饮食也容易造成基础代谢的降低……当然没有节食那么夸张啦。因为我们的身体太聪明了，你一没吃好没吃饱，它就觉得你进入了粮食缺乏的冬季，然后就会相应的减少能量的消耗来保证你有足够的能量度过这个漫长的冬天。所以，你只要经常饿自己，势必会造成基础代谢的降低。所以控制饮食也要注意不能饿着自己啊~&/p&&img src=&/v2-53d7b8af49ea8f56300b4_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&459& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-53d7b8af49ea8f56300b4_r.png&&&p&&br&&/p&&p&控制饮食还有一个问题，就是容易脾气不好……毕竟脂肪和高糖才会让人觉得幸福啊~这是基因里带的，还真不太好控制。控制饮食意味着你得跟这种幸福感说拜拜，还得克制自己对美食的欲望……反正小编受不了，一两天的还行，一周我就得脾气暴躁了。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&七、运动+控制饮食才是减肥的王道&/b&&/p&&p&这也不行那也不好，还能不能愉快的减肥了！当然可以，你还有一个好选择，那就是运动+饮食控制。此话怎讲？&/p&&p&首先，运动+饮食控制造成的能量缺口巨大，减脂堪比节食啊！举个栗子，比如说你今天跑了半个小时，消耗了300千卡热量，然后又控制住了自己没有喝那瓶可乐吃那个炸鸡腿儿，一下子又少摄入了400千卡的热量；这样一来你今天造成的能量缺口就有700千卡啦，差不多就是一顿饭的热量了！所以说，运动+饮食控制，减肥效果double!&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-7daab70f328d44c4baa162ba7b05caa1_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&305& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-7daab70f328d44c4baa162ba7b05caa1_r.png&&&p&&br&&/p&&p&但减肥效果好其实并不是最重要的，节食效果也好啊但都不推荐大家使用，因为它伤身体啊！所以保持健康的同时还能够减肥，才是最好的。前面也跟大家说过，虽然控制饮食对身体的伤害很小，但也容易造成基础代谢的下降，基础代谢一降，减肥反弹的机会也就大了。但是前文也说过，运动可以让基础代谢增加啊！所以说，控制饮食+运动不一定能让你的基础增加，但至少能保证它不下降，从此再也不用担心好不容易减下来体重又蹭蹭蹭往上窜啦！&/p&&p&还有还有，说是控制饮食，少吃脂肪和糖容易让人脾气暴躁不开心？可是你别忘了运动可以分泌欣快因子让人心情愉悦啊~所以总而言之言而总之，运动+饮食控制，不仅可以收获较好的减肥效果，也几乎没有什么副作用哦~&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-58a824f544ab6a50bd615e6471dcbb80_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&270& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-58a824f544ab6a50bd615e6471dcbb80_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&八、总结&/b&&/p&&p&其实运动和控制饮食都可以减肥。虽然运动可以提高体适能水平，但由于运动的能量消耗相比于一天的能量摄入只是很少的一部分，通过运动实现消耗大于摄入十分困难，所以单纯运动控体重效果有限；控制饮食可以明显减少热量摄入，但这并不意味着节食。单纯的控制饮食往往也会带来情绪不稳定啊等一系列问题，也是不可取的。&/p&&p&所以，运动结合饮食控制，才能得到最佳的减肥效果。见效又快，身体还依旧棒棒的，也不容易复胖哦~&/p&
运动+控制饮食才是减肥最佳方案都说想要减肥得靠运动，但是也有说法说是减肥“三分靠练七分靠吃”，这么一讲又好像是控制饮食比较重要啊？那减肥到底哪个更重要呢？是运动还是控制饮食？ 一、脱离能量平衡原则的减肥都是耍流氓想要知道减肥效果哪个好，我们…
&p&&b&流传最广的运动、健身、减肥谎言：你相信了几个？&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&运动从来没有像如今这个时代受到大众的重视和追捧，这无疑是利国利民的好事儿，但是在运动过程中，由于大众缺乏专业辨识能力，往往听信于一些流程甚广的运动健身谎言，难免造成健身误区，是时候向这些流言发起反击了，今天我们就来细数流传最广运动、健身、减肥谎言。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&1、跑步30分钟以后才开始消耗脂肪？&/b&&/p&&p&跑步30分钟以后才开始消耗脂肪也是流传最广的流言之一，其理由是跑步刚开始消耗的是糖，经过30分钟将糖消耗以后自然就开始消耗脂肪，所以为了减肥，跑步至少要跑30分钟以上。如果是为了消耗更多脂肪，小编赞成减肥跑者可以把跑步时间拉长一些，但要说跑步半小时以内减肥没用，小编是坚决反对！&/p&&img src=&/v2-fd_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&277& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-fd_r.png&&&p&&br&&/p&&p&首先，如果真要把体内糖消耗完，要足足3个多小时，这恰恰证明了为什么全马比赛时，撞墙容易发生在3-3.5小时，因为此时体内糖原接近消耗殆尽，就会发生明显的体力不支。所以指望用半小时消耗完体能的糖，是不可能的。&/p&&p&&br&&/p&&p&其次，著名运动生理学研究先驱Edward L.FOX 在《运动生理学》一书中提出，在运动开始半小时以后，的确会有脂肪供能比例增加，糖供能比例下降的现象，但脂肪供能的增加其实是有限，强度才是决定糖和脂肪供能比例的制约因素。大概FOX的观点被错误演绎，从“运动开始半小时脂肪供能比例增加”变成“运动开始半小时脂肪才开始供能”。&/p&&img src=&/v2-2b35fa860ebf3ddab39e30a_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&327& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-2b35fa860ebf3ddab39e30a_r.png&&&p&&br&&/p&&p&事实上，人体主要供能物质糖和脂肪（蛋白质参与供能很少，忽略不计）都是以混合方式工作的，也就是说几乎不存在某种活动只由糖供能，或者某种活动只由脂肪供能。只是供能比例略有差别。在低强度活动时，脂肪供能比例相对高，糖供能比例相对低；在高强度活动时，则脂肪供能比例相对低，糖供能比例相对高。所以，我们往往推荐人们参加长时间中低强度慢跑，一方面更易于被人们接受，另一方面低强度慢跑也可以有效促进脂肪分解，但这跟半小时没关系，只要一开始运动，就会消耗脂肪。&/p&&p&&b&2、跑步会让腿变粗？&/b&&/p&&p&对于女性跑者，往往最担心的问题就是自己一跑步就把腿跑粗了，本身是打算跑步减肥，结果一不小心，肥没有减下来，腿倒是粗了，这可能是天底下最最痛苦的事情了。跑步真的会让腿变粗吗？当然不会。如果是这样，跑步最多的马拉松运动员早就成大象腿了，但事实上，马拉松运动员比我们绝大多数人的腿都要细!这是为什么呢？因为他们体重轻，脂肪含量比较低，而大多数人腿粗不是因为天生肌肉发达，而是因为皮下脂肪含量比较高。而通过跑步运动，有效消耗脂肪，是会把腿跑细的。&/p&&img src=&/v2-d5faafa2fd48e67e5c73fb_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&372& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-d5faafa2fd48e67e5c73fb_r.png&&&p&&br&&/p&&p&当然，有人会说，跑步时主要是靠腿部肌肉用力，跑步时感觉肌肉酸胀，是不是肌肉在生长啊，肌肉酸胀跟肌肉生长两回事好吗！对于初跑者而言，的确有可能因为刚开始肌肉羸弱，经过一段时间跑步肌肉会变得更紧致结实，但跑步这种耐力性运动不会让肌肉明显增粗，恰恰通过跑步减肥，消除了你的腿部赘肉，你的腿部一方面看上去会更瘦，另一方面也会很有线条感。至于有人说，有的错误跑姿会导致大腿或者小腿变粗，的确错误跑姿会带来很多问题，主要是导致伤痛发生风险增加，但目前没有足够科学证据显示某种特定跑姿会导致腿变粗，这都是经不起科学推敲的民间说法。&/p&&p&&b&3、空腹晨跑减脂、减肥效果更好？&/b&&/p&&p&说空腹晨跑减肥效果好的理由在于：在一整夜的休息睡眠后，身体中的糖原已经被消耗殆尽，这个时候早起去跑步，身体只能直接调用脂肪来提供能量，所以极大有利于脂肪消耗，减肥效果当然也就更好。真的是这样吗？&/p&&img src=&/v2-2ccace80505_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&321& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-2ccace80505_r.png&&&p&&br&&/p&&p&经过一夜睡觉，最多能消耗体内1/4的糖，所谓“在一整夜的休息睡眠后，身体中的糖原已经被消耗殆尽”完全是没有科学依据的。如果真的是经过一夜睡眠，体内糖原消耗殆尽，岂不是晨起就会发生低血糖症，事实上，这种可能性非常小。目前没有足够科学证据证明晨跑更有利于燃烧脂肪。让身体动起来，啥时都能减肥！&/p&&p&&b&4、女性经过力量训练会变成肌肉女？&/b&&/p&&p&这个问题与上一个问题有异曲同工之妙，总之女性的运动健身的述求就是要变苗条别长肌肉。事实上，女性经过力量训练根本不可能使得肌肉围度明显增加。为什么呢？使肌肉变粗其实是一个需要付出极大代价的过程，它需要这么几个条件：1、足够多的力量训练，这种训练恐怕就不是普通健身个把小时那种训练，而是2-3个小时，以肌肉增粗为特定目的的训练；2、需要有良好的营养补充，特别是蛋白质的补充，这样才能训练后修复肌肉，为肌肉生长提供原料；3、要有一定的雄性激素水平，因为雄性激素可以促进肌肉生长。由于男女性别不同，女性雄激素的含量只有男性的几十分之一，这么说吧，如果说女性体内雄激素含量是两位数，男性的雄激素含量是三位数甚至四位数，完全不是一个量级，所以女性没有使肌肉增粗的物质基础，要想练成女子健美运动员的身材几乎不可能。&/p&&img src=&/v2-48f81d4db5f654f3fa37_b.png& data-rawwidth=&553& data-rawheight=&341& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&553& data-original=&/v2-48f81d4db5f654f3fa37_r.png&&&p&&br&&/p&&p&当然，经常进行力量训练会给女性带来很多好处，最主要的好处是让你凹凸有致，身材火辣，因为力量训练可以消耗脂肪，改善肌肉线条，现代女性形体美不是苗条，而是充满线条感。&/p&&img src=&/v2-e2f76a51489_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&369& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-e2f76a51489_r.png&&&p&&br&&/p&&p&&b&5、想要哪里瘦就要练哪里？&/b&&/p&&p&如果仍然以为要瘦肚子就练腹肌，要瘦胳膊就练哑铃，你真的是太过时了。再次重申，消耗脂肪是没有选择性的，也就是说，不可能练哪里就只消耗那里的脂肪，练哪里只能强壮那个部位的肌肉，消耗脂肪是全身从上到下均匀消耗，任何运动都可以消耗脂肪，但只要消耗脂肪，就是全身脂肪一起消耗。当然男性容易堆积脂肪的部位在腹部，所以男性瘦下来后肚子小得会比较明显，而女性除了腹部，手臂、背部、腿部也容易堆积脂肪，女性瘦下来后，这些部位都会变苗条。所以不要再相信那些练腹肌瘦肚子、练手臂瘦胳膊、练腿瘦腿的方法啦，只要运动任何部位的脂肪都可以得到一定程度消耗。&/p&&img src=&/v2-93d1de1bd2a71aa533ba5e2ed0f2539d_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&385& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-93d1de1bd2a71aa533ba5e2ed0f2539d_r.png&&&p&&b&6、力量训练可以有效提高基础代谢？&/b&&/p&&p&我们广为接受的另一观点是运动，尤其是力量训练，可以增加肌肉含量，而肌肉可以显著提高基础代谢水平，从而让你在不运动时也能产生更多的热量消耗，从而预防肥胖。真的是这样吗？当然不是。从下表中可以看到，肌肉的代谢的确比脂肪高，但1公斤肌肉一天消耗的热量也就只有12大卡，其实非常有限，几乎可以忽略不计。&/p&&img src=&/v2-cdc559e2c1e4c828af02f102fad7ec38_b.png& data-rawwidth=&398& data-rawheight=&379& class=&content_image& width=&398&&&p&举个例子：对于一个70公斤的人，要想通过训练把肌肉含量从28公斤变成42公斤，这是十分困难的，要经过大半年的刻苦训练，消耗脂肪，增加肌肉，才能实现，即便这样，&b&增加的基础代谢量也就14×12＝168大卡，基本上走路30分钟，跑步15分钟就能消耗掉。&/b&换句话说，“&b&肌肉含量增加后，躺着也在消耗热量&/b&”这样的说法只是美好的幻想，肌肉在不运动时，代谢水平低于很多其他组织，之比脂肪稍好一点，肌肉在安静状态下不可能产生足够多的能量消耗，更不可能产生很多的脂肪消耗。想要消耗脂肪，就得通过运动，通过肌肉训练才能实现，而一旦肌肉开始工作，就得产生大量的热量消耗。&/p&&img src=&/v2-ef25ea32b8bce5d464e8e_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&372& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-ef25ea32b8bce5d464e8e_r.png&&&p&&br&&/p&&p&事实上，基础代谢存在一定个体差异，有的人基础代谢高一点，有的人基础代谢低一点，这可能是有些人不容易长胖，有些人容易长胖的原因之一，但无论基础代谢高还是低，每个人的基础代谢是非常稳定的，不会轻易变动。如果基础代谢异常增加，通常情况是疾病导致的，比如甲状腺功能亢进，通过运动的确可以提高肌肉含量，但不足以让基础代谢发生明显改变。&/p&&img src=&/v2-c174eaacf73f41a2ac39dc_b.png& data-rawwidth=&470& data-rawheight=&470& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&470& data-original=&/v2-c174eaacf73f41a2ac39dc_r.png&&&p&提高肌肉含量本身就不是一件很容易的事情，你把肌肉含量提高了，基本说明了你已经进行了艰苦并且规律的训练，在这个过程中，你的脂肪其实也消耗了很多，&b&所以说不是因为增加肌肉提高基础代谢，而是因为你为了增加肌肉，做了很多运动，尤其是做了很多力量训练，在这个过程中你大大增加了你每天的能量消耗，从而让你感觉似乎是提高了基础代谢。&/b&所以，通过训练提高肌肉含量从而提高基础代谢这是一个过程，而不是结果。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&7、出汗越多，减脂效果越好？&/b&&/p&&p&出汗会给人一种运动很累，很有效的感觉，其实是否出汗与出汗的量，与身体当时状态、环境温度、皮肤血流量以及血流速度高度相关。冬天在室外想出一身的汗也是不容易，而夏天往往不动就是一身汗，这就是由于环境温度的不同造成的，但这并不表明同样的运动量，在冬季进行不减脂而夏季进行才减脂。运动会引起机体产热量是安静时的十几倍，热量产生的增加自然使得散热也要加强，为了增加散热，皮肤血管会舒张，血流速度加快，皮肤血流量也会增加，从而导致出汗大量增加，出汗是散热的体现，而非减脂效果的直接体现。如果按照这种观点，冬天运动出汗少，就压根减不了肥了。&/p&&img src=&/v2-de1fce5d8dbb_b.png& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&367& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&/v2-de1fce5d8dbb_r.png&&&p&&br&&/p&&p&除此之外，影响出汗量多少的还有性别和遗传因素。人体汗腺的活跃性不同，女性的汗腺比男性多，但男性的汗腺比女性活跃，而同性间的个体差异同样很大。这就解释了我们有些人运动时出汗量不是太大，而有的人做完热身已经像是从水里捞出来的一样。&/p&&img src=&/v2-ab27da502b8_b.png& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&309& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&/v2-ab27da502b8_r.png&&&p&汗液是用来维持身体产热和散热平衡的，尤其是在夏天，大量的出汗又来不及补充水分的话，很容易脱水，严重的话可能会导致中暑，甚至出现生命危险。而且当你出汗过多时，有可能意味着你的运动过量了。所以出汗多，并不代表减肥效果就好，出汗多恰恰提示你要多补水。千万不要想当然地将出汗和减脂画上等号，出汗只是减脂过程中一个不算特别靠谱的小参考。只要做到科学运动，坚持运动，就算不怎么出汗其实也能健康地减脂，所以千万不要为了出汗去尝试什么减肥服、在高温环境中运动啊，一旦体温过高无法调节的话，很容易发生中暑的！&/p&&p&&b&8、高强度间歇训练比传统有氧运动减肥、减脂效果更好？&/b&&/p&&p&这可能是最具争议的话题了。以Crossfit为代表的高强度间歇训练近几年大行其道，以其良好的商业包装和标准化的课程得到深度运动爱好者的喜欢。其簇拥者宣传，高强度间歇训练相比传统中低强度有氧运动减肥效果更好。真的是这样吗？&/p&&img src=&/v2-cfbb098a715d5f90d89d5e31712bdb17_b.png& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&330& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/v2-cfbb098a715d5f90d89d5e31712bdb17_r.png&&&p&的确，高强度间歇运动在运动过程中，由于其运动强度很大，所以单位能耗多，但成为萧何败也萧何，正是因为强度高，所以持续时间不可能很长。有一种观点是说高强度间歇运动的能耗主要是来源于运动结束后仍然保持高能耗状态，专业术语称为“运动后过量氧耗（EPOC）”，所谓运动后过量氧耗是指在运动停止后，摄氧量短时间内没有恢复到安静水平，仍然维持较高水平，这种运动后恢复期摄氧量高于安静状态下摄氧量的现象我们就称为运动后过量氧耗（EPOC），它也是能量消耗的重要来源。研究显示，高强度间歇运动的EPOC也是有限的，不足以产生大量的能耗。所以单从能耗角度而言，说高强度间歇训练减肥效果更好，目前还没有形成一致的科学结论。有研究得到肯定的结果，但也有很多研究否定了这一点。&/p&
流传最广的运动、健身、减肥谎言：你相信了几个？ 运动从来没有像如今这个时代受到大众的重视和追捧，这无疑是利国利民的好事儿，但是在运动过程中，由于大众缺乏专业辨识能力，往往听信于一些流程甚广的运动健身谎言，难免造成健身误区，是时候向这些流言…
&blockquote&&b&人类大脑只开发利用了10%&/b& &br&&b&
———&/b&不知道哪个混蛋&/blockquote&&p&这个谣言我也曾相信，但最蛋疼的是这个谣言我妈曾深信不疑。&/p&&p&学生时代我妈没少拿这个狗屁结论砸我的脑袋。每当我说我学的脑子有点儿迷糊了，一天之内记不了这么多东西了，有点儿转不动了...我妈就会语重心长的跟我说：人类穷极一生也只用不了10%的脑细胞，还有90%的潜能等待开发。人类只有爱因斯坦开发了15%！你别给自己找借口！相信自己，这才哪儿到哪儿啊！&/p&&p&我：.......那90%我求求你赶紧滚出来........&/p&&p&实际上这个结论最早出自 心理学之父William James 的一本书， 叫做《The Energies of Man》 。原话说的是：&b& “普通人只发挥了其潜在身心智能的10%。” &/b&当然，&b&也没说这个数字怎么来的&/b&......可能是他老人家灵机一动，掐指一算。这本书出版的年代是1907年，一个久远的年代，一个人类对脑科学还懵懂无知的年代。&/p&&p&有多久远呢？那年是光绪33年。有多懵懂呢？62年之后世界第一台CT机才问世。。&/p&&p&但William James先生毕竟行业外的影响力有限，于是坑货出现了。。。卡耐基都知道吧？阿基！老基！社会基！———【机场成功学之父，全球成功学之祖，宇宙成功学第一人】，他熬出的鸡汤曾养育几代人。二战时期书都卖断货的那种，你们感受一下。&/p&&p&他有本书叫 《How To Win Friends and Influence People》 ，他的大傻叉好基友--洛厄尔托马斯，给他写了个序言。里面大概就这么写道：“人家哈佛大教授James就常说：人脑智能只开发利用了10%！”于是乎，随着社会我基哥的书本大卖，这结论就这么广泛的流传于世。&/p&&p&在女神斯嘉丽约翰逊的电影《超体》中，她吃完CPH4，开发出20%的时候就已经能用意念干掉一票人，50%的时候已经超神，100%的时候穿梭时空宛如进出公共厕所。可见吕克贝松也是这一谣言的忠实信徒。&/p&&img data-rawheight=&804& src=&/v2-a4a0b40b525f4e77eabb9_b.png& data-rawwidth=&1920& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1920& data-original=&/v2-a4a0b40b525f4e77eabb9_r.png&&&p&其实都不需要严谨的实验和数据，简单的推理一下就知道这个谣言的不合理性。&/p&&p&从进化论假说的角度讲，在人类还是个猴儿的时候，大脑的重量只有三四百克。但现在人类的大脑已经可以进化到一千三四百克了。假如一直以来90%都没开发利用，大脑有必要进化成现在这样吗？就好比你一顿饭只有一碗的量，但你先换了个大碗，后来竟然换成锅了。长那么大脑子，只为显得高吗？&/p&&p&如果从更科学的角度讲，那么这个谣言当然更加站不住脚。&/p&&p&人类通过正电子发射型计算机断层显像(PET)与功能磁共振成像(fMRI)扫描，能够很明显的发现，&b&人的大脑不存在非活性区。也就是说，人脑的所有区域，都在运转和工作着。&/b&&/p&&p&权威杂志 《British Medical Journal》给出的结论是： &/p&&blockquote&来自对脑损伤、大脑成像、定位功能、显微结构分析以及代谢研究的证据表明，人们使用了远远超过10%的大脑。大脑中的区域没有一块是完全平静或者不活跃的。” &/blockquote&&p&大脑的工作机制复杂，不同的区域所负责的工作也有分工。任何一个简单的工作指令都会涉及到如下脑区——枕叶、顶叶、运动感知和感觉运动皮层、基底神经节、小脑和额叶。几秒钟的一个动作，一场神经活动的风暴已经席卷了整个大脑。城市里的公园没盖楼你就认为它是荒地？其实它也在为你输送着氧气~就算你要把公园拆了盖CBD，也要问问市政规划同不同意。更何况你的大脑构造你说了不算，你大脑利用出血来智商也有上限。（莫名押韵）&/p&&img data-rawheight=&304& src=&/v2-16e145af560eda1c093efa_b.png& data-rawwidth=&454& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&454& data-original=&/v2-16e145af560eda1c093efa_r.png&&&p&所以啊&/p&&p&如果你还相信人脑只开发利用了10%这个结论，那说明你还too young，非常naive。&/p&&p&如果你妈给你买了能开发大脑潜能的保健品营养品，那你………那你还是要喝掉，毕竟是妈妈一番好意。然后用实际行动告诉你妈，你的大脑就这B样儿了，开发不出来了。别再浪费钱上当受骗了。&/p&
人类大脑只开发利用了10%
———不知道哪个混蛋这个谣言我也曾相信，但最蛋疼的是这个谣言我妈曾深信不疑。学生时代我妈没少拿这个狗屁结论砸我的脑袋。每当我说我学的脑子有点儿迷糊了，一天之内记不了这么多东西了，有点儿转不动了...我妈就会语重心长的…
&h2&勇气和运气：生物钟的分子研究｜饶毅深度解读2017年诺奖&/h2&&p&&i&&/i& &a href=&///?target=https%3A//mp./s%3F__biz%3DMzIyNDA2NTI4Mg%3D%3D%26mid%3D%26idx%3D1%26sn%3Dc9870ffc8a69bdeb127e598%26chksm%3Df3afc23ef4ea8dc4ea3accc52e84f931%26scene%3D0%26key%3D2bcf5ce5a13cfb5fad519b6f471edeef34fd9d4ccdc5d7cc082a68c65e41e2de0cffba0bb61a3ccf7e94ddbc19bdbc7b22%26ascene%3D1%26uin%3DMjQ3Mjg5OTEyMA%253D%253D%26devicetype%3DWindows%2B10%26version%3Dpass_ticket%3DJwYcUhqPjOpIS7WpJTgunFzhJ4Sx%252F%252BKKnchhC8VShzyU75JNn6TCuxVjKBl0wYNd%26winzoom%3D1%23%23& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&知识分子&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-4bcdb6c586cc98a6a8abfc8_b.jpg& data-rawwidth=&484& data-rawheight=&493& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&484& data-original=&/v2-4bcdb6c586cc98a6a8abfc8_r.jpg&&&p&&br&&/p&&p&&b&?&/b&2017年诺贝尔生理学或医学奖授予杰弗理·霍尔（Jeffrey C Hall）、迈克尔·罗斯巴希（Michael Rosbash）、迈克尔·杨（Michael W Young）。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&三位科学家的获奖理由是：因发现控制昼夜节律的分子机制。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b& 获奖人简介
&/b& &/p&&p&&br&&/p&&p&&b&杰弗里.霍尔(Jeffrey C. Hall)&/b&杰弗里.霍尔(Jeffrey C. Hall)，美国遗传学家，1945年出生于美国纽约。1971年在西雅图华盛顿大学获得博士学位，1971年至1973年在加州理工学院担任博士后研究员。1974年，他加入了布兰迪斯大学任教职。杰弗里.霍尔现已退休。 &/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）&/b&&/p&&p&迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash），美国遗传学家，1944年出生于美国堪萨斯城。他于1970年获得美国剑桥的麻省理工大学博士学位。后在苏格兰的爱丁堡大学做了三年博士后研究。1974年以来，在美国沃尔瑟姆的布兰迪斯大学任职。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&迈克尔. 杨（Michael W. Young）&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&迈克尔. 杨（Michael W. Young），美国遗传学家，1949年出生于美国的迈阿密。1975年，他在奥斯丁的德克萨斯大学（University of Texas）获得了博士学位。在年间，他在Palo Alto的斯坦福大学担任博士后研究员。1978年后，他在纽约的洛克菲勒大学（Rockefeller University）任职。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-c8b9e22bce1_b.jpg& data-rawwidth=&455& data-rawheight=&437& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&455& data-original=&/v2-c8b9e22bce1_r.jpg&&&p&&br&&/p&&p&? 生物的生命活动受内在生物节律调控&/p&&p&&br&&/p&&img src=&/v2-9dbdb15d58e199f3245c3c_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/v2-9dbdb15d58e199f3245c3c_r.jpg&&&p&&br&&/p&&p&? 人体在一天中的不同生理活动也受生物钟调控 &/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&《知识分子》主编饶毅历时4年撰写两万字长文深度解读生物钟的分子研究历史，在十一长假与各位读者分享智力的愉悦。&/b& &/p&&p&&b&勇气和运气：生物钟的分子研究&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&撰文｜饶毅（《知识分子》主编、北京大学讲席教授）&br&&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&● ● ●&/p&&p&&br&&/p&&p&运气，外在而缥缈；&/p&&p&勇气，内生而实在。&/p&&p&运气不会寻找勇气；&/p&&p&勇气可能碰到运气。&/p&&p&&br&&/p&&p&在研究生物钟基因的过程中，事先难以预料能否取得突破，事后分析发现勇气足以成功，而运气是锦上添花，虽然花开的特别灿烂。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟是生物体内周而复始的节律，如人们熟知的：动物的昼行夜伏、植物的春华秋实…。常见的近24小时昼夜节律（circadian rhythm）是典型的生物钟之一。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟现象看似简单，其实不尽然。人们熟知的向日葵朝向太阳，并非每天太阳先出来、向日葵后转向，而是向日葵先朝向、而后才有太阳姗姗来迟。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟的本质难以入手，研究不容易。人们用电生理方法研究而不得入门，1971年从果蝇的一个基因出发开启了生物钟的基因研究，23年后才发现哺乳动物第一个生物钟基因的突变，26年后明确哺乳类的生物钟基因与果蝇的类似，30年后才发现同果蝇一样的基因也控制人类生物钟。&/p&&p&&br&&/p&&p&驱动生物钟的内在机理随着一个一个基因的发现和研究，逐渐明朗，从果蝇到人存在同样一批控制生物钟的基因，它们编码的蛋白质合作共事，节律性地调节细胞内的基因转录，都采用了负反馈模式，并与光和温度等外界因素协调，从而对应于地球自转的近24小时节律。&/p&&p&&br&&/p&&p&研究生物钟最重要的六位科学家都在美国，其中五位研究果蝇，一位研究小鼠。加州理工学院的Seymour Benzer（）和Ronald Konopka（）开创生物钟的基因研究，发现第一个生物钟基因&i&period&/i&（&i&per&/i&）。两个团队克隆&i&per&/i&基因：洛克菲勒大学的Michael Young（1949-）领导的实验室，Brandeis大学的Michael Rosbash（1944-）和Jeffrey Hall（1945-）两个实验室合作的团队，他们都还发现调控生物钟的更多基因。哺乳类生物钟基因研究的突破来自当时在美国西北大学、现在西南医学中心的Joseph S Takahashi（高桥,1951-）。&/p&&p&&br&&/p&&p&一百多年来，科学家们因研究果蝇而获、年四次诺贝尔奖。如无意外，生物钟的研究将让果蝇再度引人瞩目。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟的研究历程，出现过有趣和尴尬的故事？&/p&&p&生物钟的研究是否终结，没有重大问题、只剩细节了？&/p&&p&生物钟研究逾四十年，为何迄今尚未出现有效的应用成果？&/p&&p&&br&&/p&&p&行为研究的范式变化&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟可以看成一种行为模式。&/p&&p&&br&&/p&&p&行为是可以被其他动物和人类研究者所观察到的动物外在动作表现。行为研究的范式在1960年以前比较简单，以描述性为主。&/p&&p&&br&&/p&&p&因研究消化系统而获1904年诺奖的俄国科学家巴甫洛夫（Ivan Pavlov, ），后来却以条件反射的研究更为一般人所熟知。狗见到喜爱的食物会分泌唾液，而原本铃声不会诱导狗分泌唾液，但在铃声与食物多次同时出现后，单独出现铃声可以诱导狗分泌唾液，说明声音刺激与食物刺激之间可以建立联系。巴甫洛夫称食物为无条件刺激，铃声为条件刺激，&b&对条件刺激的反应为条件反射&/b&。这种简单的行为学实验是20世纪初行为学的重要进展。&/p&&p&&br&&/p&&p&行为学既与生理学和神经生物学相关，也与心理学很近。美国的行为主义开创者John B. Watson（）于1913发表《行为学主义者宣言》，提出人和动物的行为都很简单，由后天经历所塑造。1920年他用11个月的男孩Albert做实验，试图说明只要后天刺激建立他的恐惧行为，把他本不怕的鼠与铁棒声音偶联后，他见鼠和兔狗等其他动物都哭，认为这是条件反射塑造其行为。&/p&&p&&br&&/p&&p&美国著名心理学家B. F. Skinner（）推广行为主义，提出所有动物和人一样，其行为都由后天刺激所塑造，是极端行为主义的代表。他发明了具体的实验设计：&b&操作性条件反射&/b&。巴甫洛夫的条件反射只看动物的反应、不看其动作。Skinner用鸽子做实验，在鸽笼装两个钮，鸽子碰一个钮会得到吃的奖赏，触另一钮无奖。一段时间后，鸽子会经常去碰有奖钮，这种条件反射可以由它主动的行为表现出来，而不是流唾液这种被动反应，称为操作性条件反射，它迄今仍为研究学习记忆的重要模型。&/p&&p&&br&&/p&&p&1973年诺贝尔生理学或医学奖授予研究行为的科学家：奥地利的Konrad Lorenz （）和Karl von Frisch（）、荷兰的Nikolass Tinbergen（）。他们的研究既不是生理学、更不是医学，而是通过观察动物行为作出推论，接近十九世纪的博物学。&/p&&p&&br&&/p&&p&von Frisch研究蜜蜂的行为，有多个发现如蜜蜂有内在的生物钟、有超乎人类的识别偏振光的能力。他得奖是因为发现蜜蜂通过舞蹈传送信息：一只蜜蜂发现食物后，飞回蜂巢告诉其他蜜蜂食物所在地的远近和角度、食物的多少。这是一个奇妙的社会行为，刺激科学界讨论动物是否合作、能否交流、以及语言是什么等问题。&/p&&p&&br&&/p&&p&Tinbergen的哥哥是1969年诺贝尔经济奖得主。Tinbergen研究动物的本能行为。本能的行为是天生（并不一定是幼年表现的）、到一定时候动物会表现的行为，比如生殖行为无需教导、也无需观察。Tinbergen和Lorenz发现动物有刻板动作，如一对鹅在交配后，公鹅要做一套特定动作；而一些刺激可以诱导特定动作，如有些特征可刺激鱼视之为敌而攻击。Lorenz也做过本能实验，但他更著名的研究是行为的印迹（imprinting）。他用灰腿鹅做实验，在刚从蛋孵化后一段时期内，如果小鹅见到的移动物体只是Lorenz本人，那么以后这些鹅视Lorenz为母亲，他走到哪里，它们跟到哪里，甚至长大后碰见真鹅，它们犹豫再三还是跟着Lorenz本人。印迹只能在特定时期产生，称为临界期。&/p&&p&&br&&/p&&p&1951年Tinbergen提出研究行为有四个方面，两个近端原因（proximate causes）：&b&发育&/b&（行为如何在个体发育过程中形成），&b&机理&/b&（个体行为的原理）。两个终极原因（ultimate causes）：&b&进化&/b&，和&b&功能&/b&（如打架为了抢配偶或食物）。&/p&&p&&br&&/p&&p&行为的研究现在都还有很多停留在描述的程度。如2009年von Bayern等的论文，描述乌鸦如何被迫用小石头帮助自己获得嘴巴够不着的食物。主要的行为学的教科书《动物行为学》超过这篇文章的内容也不多。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟研究的突破缘于遗传学的应用。遗传学从孟德尔经摩尔根到1960年代初主要研究的核心是遗传的原理，揭示个体和群体的遗传规律。而1960年代末开始，遗传学作为重要的工具，提供研究生物现象的途径。通过突变观察到基因异常导致的表型，推论基因正常的功能，了解生物学机理。美国生物学家Leland Hartwell（1939-）研究酵母细胞分裂的遗传突变，推论参与细胞分裂的基因，最后有助于理解人类的癌症。&/p&&p&&br&&/p&&p&通过异常现象了解正常规律，通过个别例外发现普适原理，是遗传学的核心之一。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟的存在和意义&/p&&p&&br&&/p&&p&生物节律与其他节律一样，有震荡的幅度、周期、相位。&/p&&p&&br&&/p&&p&节律是生物钟的外在表现，生物钟是内在的定时机理。生物钟本身是自我维持的生理和行为节律发生器（pacemaker），可以受外界环境因素（zeitgebers）所导引、从而同步化。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物有多种节律，不同的生物有着不同的节律，同一生物也有多种节律。有些动物每年一个周期的冬眠、有些植物每年一个周期的长叶落叶，动物还有更快的周期如呼吸和心跳…，而人们熟知的节律是昼夜节律。不仅大家熟悉的睡眠有昼夜节律，很多其他行为和生理指标也有昼夜节律。&/p&&p&&br&&/p&&p&公元4世纪，Androsthnenes知道罗望子树树叶的运动有昼夜差别（McClung, 2006）。意大利的Santorio Santorio（）前后30年记录自己从早到晚的摄食量、排泄量和体重变化，发现有昼夜规律。但他们未能区分外界影响的节律与生物自主的节律。1729年，法国天文学家Jacques Ortous de Mairan（）用含羞草做材料，观察其叶片和花的变化，将它放置在全暗处一段时间，叶片仍然有张有合，不依赖阳光，但他当时没敢提出植物的昼夜节律是内在的（de Mairan， 1729；Szymanski，1918）。达尔文也研究过植物的节律，并提出昼夜节律的可遗传性（Darwin and Darwin，1880）。常见的向日葵好像围绕阳光的方向转向，但通过红外照相机可以看到向日葵朝向东方的行为早于日出，所以也是内在节律所驱动。昼夜节律并不依赖于地球自转：放到太空，节律照常（Sulzman et al., 1984）。&/p&&p&&br&&/p&&p&Aschoff 和Wever （1976）总结人的昼夜节律，德国大学生待在二战留下的堡垒中，灯光恒定、食物恒定、温度恒定、声音控制。在外界环境线索缺乏的情况下，人们仍然保持昼夜节律，只是在十几天后相位滞后。&/p&&p&&br&&/p&&p&现在知道，从简单的单细胞蓝绿藻（cynobacteria）细菌到多细胞的人，很多生物有生物钟的存在，但并不清楚是否所有地球上的生物都有昼夜节律。昼夜节律周期接近24小时（常见22至25小时）。在环境线索缺乏时可以继续维持，节律的相位由最后一次环境线索（如光、或温度等）所确定。在环境噪音中，节律照常运行。在一定范围内，节律周期并不随温度的改变而剧烈改变，有温度补偿机制，这不同于一般生化反应：如温度每上升10℃，酶的催化活性提高一倍。&/p&&p&&br&&/p&&p&昼夜节律的生物学意义目前仍不清楚。当然在进化过程中，生物活动与地球自转相匹配，也许可以节省能量、或提高效率。但如果没节律又会怎么样呢？蓝绿藻有昼夜节律，把正常的蓝绿藻与生物钟周期异常的细菌在一起长期培养，发现最后生物钟正常的细菌占了绝大多数，由此可见生物钟对生物体有利（Ouyang et al., 1998；Woelfle et al., 2004）。拟南芥的研究也观察到，周期缩短或延长的拟南芥，其固碳量、生长、存活都是与环境设定昼夜周期相吻合的拟南芥最适合，即：短周期突变株在20小时昼夜环境下生活得更好；而长周期突变株在28小时的模拟环境下更好（Dodd et al., 2005）。这些观察，反映了只有当内外源周期保持一致时才最有利于植物生长。观察到周期正常有利于植物，不等于能够解释为什么，所以我们仍然是知其然、不知其所以然。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟研究的新途径&/p&&p&&br&&/p&&p&怎么研究生物钟？&/p&&p&&br&&/p&&p&能看到动物、植物的变化，是外在表现，而不知道生物钟的核心：振荡发生器。&/p&&p&&br&&/p&&p&可以看到钟的长针、短针运动的轨迹，不等于理解了指挥它们运动的机械装置。&/p&&p&&br&&/p&&p&早期科学家用电生理研究生物钟，插电极到细胞观察电活动，曾观察到脑内特定部位SCN（视交叉上核，suprachiasmatic nucleus）的电活动有昼夜周期。用解剖学研究，可以了解哪个器官、组织、部位对于个体的生物钟至关重要。这一类研究中，在鸟类发现松果体很重要（Gaston and Menaker，1968；Zimmerman and Menaker，1979），而哺乳类动物的主钟（master clock）被认为是SCN。确定主钟的实验有三类，以SCN为例：损毁它导致动物失去昼夜节律（Moore and Eichler，1972；Stephan and Zucker，1972）；将它加回损毁后的动物可恢复昼夜节律（Lehman et al., 1987）；在捣毁后，移植其他动物的SCN，新节律与移植物来源的动物节律一样，例如，如果移植物来自周期22小时的动物，那么接受移植的动物周期也是22小时，而如果移植物来自周期20小时的动物，接受移植的动物也获得20小时的周期（Ralph et al., 1990）。&/p&&p&&br&&/p&&p&如果用遗传学研究生物现象，特别是用前馈遗传学（forward genetics）——随机筛选影响特定生物现象的突变——无需假设机理；这有别于通常采用的转特定基因、敲除特定基因的反向遗传学（reverse genetics）。这是遗传筛选的优点，但当时和现在都有人认为遗传筛选有很大的缺点：很多行为恐怕不是单个或几个基因所决定的，复杂的行为需要有很多基因参与，用遗传筛选对单个和少数基因有效，对更多基因参与的行为可能效果很差。&/p&&p&&br&&/p&&p&对于果蝇的行为，Jerry Hirsch就认为不能用单基因解释、也就不能通过遗传筛选的方法研究行为，只能同时改变很多基因进行代间选择来推断。而本哲（Seymour Benzer，）认为果蝇的行为可以用突变单个基因的前馈遗传学来进行研究。1970年代，他们曾发生激烈争论，Hirsch甚至给本哲所在加州理工学院的每一个教授写信称本哲的研究是伪科学。&/p&&p&&br&&/p&&p&本哲&/p&&p&&br&&/p&&p&纽约出生的波兰犹太裔美国科学家本哲的大学是物理专业，1945年至1953年任教于普渡大学物理系，先研究过当时的热门：锗（Benzer, 1946）。1948年他开始通过参加暑期课程、访问实验室来学生物。1953年转到生物系任教，研究分子生物学，有两个很重要的工作：遗传突变就是DNA碱基序列的变化（Benzer, 1955）；基因的顺反子定义（Benzer, 1959）。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&?&/b&本哲与果蝇模型。图片来源：wikipedia&/p&&p&&br&&/p&&p&在分子生物学做出诺贝尔程度的工作后，本哲与英国科学家、DNA双螺旋共同发现者Francis Crick（），南非犹太科学家、mRNA发现者Sydney Brenner（1927-）等认为，分子生物学的重要问题已解决、框架已建立，以后只有细节给后辈填空，而他们应该找下一个重要的领域。他们都选了神经生物学：Crick决定研究意识；Brenner决定需要新的模式生物研究神经生物学，他挑选了秀丽线虫，开发了线虫的遗传学，带出一批学生用线虫研究了发育生物学和神经生物学,虽然失去了mRNA应该获得的诺奖，但于2002年因为研究线虫获奖；本哲学习神经生物学后，决定用果蝇研究神经生物学。1967年，本哲转到加州理工学院，并开始发表果蝇行为的遗传学研究论文（Benzer，1967）。&/p&&p&&br&&/p&&p&本哲自1967年至2007年一直研究果蝇的行为。他转而研究神经生物学的初期，不仅同事笑他（研究脑袋愚蠢的果蝇，是不是研究者脑袋有毛病），而且“聪明”的学生一般不乐意跟他（你已经功成名就，不怕掉进陷阱，我们可年轻赔不起，不能舍命陪君子）。这一幕在他和Brenner身上都发生过。早期他们的学生要么不求功利、要么不懂生物、要么……总之大多都不是想安安稳稳的人。&/p&&p&&br&&/p&&p&结果，四十年中，本哲和他的学生们研究的很多方面都领先世界，包括学习记忆、性行为、离子通道、眼发育、人类神经退行性疾病的果蝇模型、痛等。他带出的几批学生和博士后成全世界神经生物学的重要一支。&/p&&p&&br&&/p&&p&本哲的分子生物学研究达到了诺奖程度，而他研究生物钟也明显达到诺奖程度。&/p&&p&&br&&/p&&p&偷懒是创新之母&/p&&p&&br&&/p&&p&1971年和1972年出现三篇文章，用遗传学研究生物钟。Konopka和Benzer（1971）发现影响果蝇生物钟的突变、Feldman和Wasar（1971）发现影响真菌（粗糙面包霉）生物钟的突变、Bruce（1972）发现影响绿藻生物钟的突变。突变是DNA序列的变化，位于特定基因内部、或者旁边的DNA变化，可能影响基因的功能。有突变就有基因，这是那以前的遗传学常识。&/p&&p&&br&&/p&&p&早在1935年就知道果蝇有生物节律。因为果蝇的研究者多，其研究工具多于真菌和绿藻。当然研究果蝇生物钟的科学家前赴后继也很重要。最终，果蝇的研究对生物钟的理解起到的推动作用不仅多于真菌和绿藻，也多于其他任何生物。&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟的课题为当时还是研究生的Ronald Konopka（）所提出（Rosbash，2015），在本哲用遗传研究行为的总体框架之中。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&?&/b&Ronald Konopka（）&/p&&p&&br&&/p&&p&遗传筛选的实验设计是：建立检测表型的方法，用致变剂诱导特定生物的不同基因发生突变，检测不同突变种的表型。具体到果蝇的生物钟，就应该是建立检测生物钟的方法，用化学诱变剂诱导不同基因突变，然后一只一只检测果蝇，以便发现改变了昼夜节律的突变种。&/p&&p&&br&&/p&&p&当时没人知道果蝇有约两万个基因，化学分子诱发随机突变，只做两万只果蝇不够，其中部分突变在相同基因，所以应该加几倍，才可能大部分基因都突变过一次。因行为有漂移，一个基因的突变种，不能仅检测一只果蝇，应该检测几只到几十只。果蝇是二倍体，每个基因有两套，一套坏了可以被另一个等位基因所代偿，所以最好不要做子一代（F1）的筛选，而最好是F2代，传代后再筛选，而F2代只有四分之一是同一基因突变的纯合子那么需要筛选的数量应一两百万，才算做过全基因组的筛选。&/p&&p&&br&&/p&&p&检测果蝇昼夜节律的标准方法，是将单只果蝇放到透明的管中，管子只容一只果蝇来回走动。一束光射过小管的中央，凡是果蝇走过管中央，计算机就记录果蝇运动了一次。以此检测果蝇活动的变化，发现确实有昼夜规律。如检测很多果蝇，工作量比较大。&/p&&p&&br&&/p&&p&Konopka和Benzer用了两个偷工减料方法来加快速度。其一是果蝇遗传学特有的attached X，可以快速检测X染色体的突变。其二是他们决定不筛选昼夜节律，而筛另一节律：果蝇羽化。果蝇受精卵成为胚胎，发育成为幼虫，三次蜕皮后成为蛹，蛹经过羽化成为成虫。&/p&&p&&br&&/p&&p&昼夜活动节律是果蝇成虫每天经历一次、几十天周而复始的循环。而果蝇一生仅羽化一次。羽化一般在黎明前，最迟也在上午。三十年代到五十年代的研究明确提出羽化为独立于温度的生物钟所控制（Kalmus，a，1940b，Pittendrigh，1954）。但是，一生一次的羽化的生物钟与成虫每天的活动生物钟，是否有关，当时并不清楚。&/p&&p&&br&&/p&&p&Konopka觉得羽化作为筛选方法很容易操作。用单只果蝇做经典的昼夜活动规律检测比较慢。如果用羽化作为筛选方法，就很便当：化学诱变处理得到各种突变的果蝇猴，Konopka每天上午不来上班，午后到实验室把所有羽化的果蝇倒掉，留下其他蛹，下午到晚上再羽化的就是影响节律的突变种，因为它们的羽化时间不同于正常（所谓“野生型”）果蝇。这样的方法大大简化了检测、加速了筛选。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&偷懒，依赖人脑的偷懒，（有时）是创新之母。&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&生物钟研究的突破&/p&&p&&br&&/p&&p&对于一个研究生来说，用如此简单的方法，不难筛选几万只、几十万只、几百万只果蝇。但Konopka只筛选了不到两百种品系的果蝇就得到第一个突变品系，继续筛选不到两千种品系的果蝇再得到两个突变品系。&/p&&p&&br&&/p&&p&他们用羽化筛到突变品系后，更重要的是用标准检测运动的昼夜节律之方法看个体的昼夜活动是否变化，结果发现确实突变果蝇的运动昼夜节律异常。有趣的是，他们发现的三种品系的突变果蝇在表型上并不相同：一种没有节律，一种节律周期长短加快到19小时，一种节律变慢到28小时。他们进一步将突变种与已有的其他突变交配，确立三种突变在染色体图谱的大概位置，结果发现很近，他们进一步把三种突变相互交配，进行本哲发明的顺反检测，试图确立它们是否同一基因，他们根据得到的结果推测三种突变可能是同一个基因的不同突变。&b&他们把这个基因命名为&i&period&/i&（简写&i&per&/i&）&/b&，无节律的为&i&per0&/i&（per zero）、节律短的为&i&pers&/i&（per short）、节律长的为&i&perl&/i&（per long）。这里需要说明，他们进行的顺反检测并不严格，只做了反位（trans）的检测没做顺位（cis）的检测，所以只从1971年的文章不能完全断定三个突变是否同一基因，虽然当时的结果支持这一可能。&/p&&p&&br&&/p&&p&他们筛选的果蝇数量不多，却得到了一个基因的三种不同方向的突变，因此显得特别有运气。&/p&&p&&br&&/p&&p&各种筛选和检测生物钟的方法，都有可能在一些非生物钟关键的基因导致的突变而有所影响。同一个基因可以出现三个方向的突变，不仅是运气，而且对于这个基因的功能也提供了很好的支持：很难设想不参与驱动生物钟的基因可以导致三个不同方向的突变表型。如果三个突变确为一个基因的三种突变，那么&i&per&/i&基因很可能是生物钟的关键基因之一。&/p&&p&&br&&/p&&p&本哲于1940年代末期学生物的老师、1969年诺奖得主、德国物理学家转为美国生物学家的Max Delbrück（），这时也在加州理工学院，他听本哲说结果后，并不信找到了生物钟的基因：&/p&&p&&b&Max Delbrück: “I don’t believe it”&br&&/b&&/p&&p&&b&Benzer: “But Max, we found the gene!” &/b&&/p&&p&&b&Delbrück: “I don’t believe a word of it.”&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&克隆&i&per&/i&基因：竞争的好处&/p&&p&&br&&/p&&p&1971年，因为技术缺乏，不可能得到&i&per&/i&基因的DNA（“克隆基因”）。重组DNA技术于1973年才发明，而克隆果蝇DNA的技术还要等到1978年在斯坦福大学的David Hogness和加州理工学院的Tom Maniatis等人的工作推动下才能进行。待所有技术都成熟以后才开始研究较容易，也容易成为跟风；不待技术成熟就开始研究是开拓，但有很大的危险，如果领先几十年，可能开拓者一生也用不上。&/p&&p&&br&&/p&&p&1980年代是基因克隆的烽火连天时代。两个团队竞争克隆果蝇的per基因：洛克菲勒大学的Michael Young（杨迈克）；Brandeis大学的Jeffrey Hall（霍尔）与Michael Rosbash（罗斯巴希）。杨迈克是研究果蝇出身，博士后的老师为克隆果蝇DNA的先驱David Hogness。霍尔是本哲的博士后，懂果蝇，到Brandeis后与分子生物学专长的同事罗斯巴希合作。这些科学家都还有其他研究课题，杨迈克同时在与耶鲁大学的希腊裔生物学家Spiros Artavanis-Tsakonas竞争克隆&i&Notch&/i&基因，霍尔还在研究果蝇性行为的fruitless基因，罗斯巴希多年用酵母研究mRNA剪接机理。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&?&/b&左起分别为，迈克尔·杨（Michael W Young）、杰弗理·霍尔（Jeffrey C Hall）、迈克尔·罗斯巴希（Michael Rosbash），三人曾获得2013年第十届邵逸夫奖生命科学与医学奖。 &/p&&p&&br&&/p&&p&1984年，杨迈克和霍尔—罗斯巴希两个团队都拿到&i&Per&/i&基因附近的基因组DNA（Bargiello and Young，1984；Reddy et al., 1984; Zehring et al., 1984）。这段DNA可以产生4.5kb和0.9kb两种mRNA，所以可能对应两个基因。霍尔—罗斯巴希组观察到0.9kb之mRNA的含量有昼夜变化（Reddy et al., 1984; Zehring et al., 1984），认为相应的DNA为&i&per&/i&基因。杨迈克认为4.5kb对应的基因是&i&Per&/i&基因。后来两个团队都确认4.5kb对应的是&i&per&/i&基因（Bargiello et al., 1984； Hamblen et al., 1986; Lorenz et al., 1989）。将编码4.5kb mRNA的基因组DNA转入果蝇，可以使&i&per&/i&突变种果蝇的昼夜节律恢复正常。进一步发现改变导入的&i&per&/i&基因表达的相位可改变果蝇昼夜节律的相位（Edery et al., 1994）。&/p&&p&&br&&/p&&p&在两个团队的竞争过程中，一个组出现错误（霍尔—罗斯巴希组最初错认了&i&per&/i&基因），被另外一个组纠正，这是竞争对科学界的好处。&/p&&p&&br&&/p&&p&两组科学家都确定了per基因在最初三种突变株的DNA变化：&i&per0&/i&、&i&pers、perl&/i&分别是提前终止、和两个不同部位的碱基变化（Baylies et al., 1987; Yu et al., 1987a）。&/p&&p&&br&&/p&&p&霍尔—罗斯巴希组的中国留学生俞强还发现，缺失per蛋白质特定一段区域，昼夜活动节律不受影响，只影响求偶时果蝇翅膀有节律的歌唱（Yu et al., 1987b）。霍尔实验室在1980年发现果蝇求偶时的翅膀振荡有节律（Kyriacou and Hall，1980），其后有争议，近年有人正式提出商榷（Stern, 2014; Kyriacou et al., 2017; Stern et al., 2017）。&/p&&p&&br&&/p&&p&霍尔—罗斯巴希组早期参与生物钟研究的中国留学生有：复旦大学本科毕业的俞强，北京医学院的刘欣（Liu et al., ），复旦的黄佐石 （Huang et al., 1993），武汉大学的曾红葵（Zeng et al., 1996）。&/p&&p&&br&&/p&&p&&i&per&/i&的功能：竞争的坏处&/p&&p&&br&&/p&&p&拿到基因，令人鼓舞。&/p&&p&&br&&/p&&p&但是，拿到基因不一定就能够立即知道机理。正如测序人类基因组只是工具，而不是美国总统等政治人物在一些羞耻感比较弱的科技工作者诱导下称测序人类基因组就是揭示人类奥秘。&b&今天对人类的奥秘还远远不清楚，单纯测序本身也没有自动解开人类奥秘。&/b&&/p&&p&&br&&/p&&p&同理，拿到了&i&per&/i&基因的DNA，并不知道它所编码产生的蛋白质的功能，也不能推导出生物钟的机理。有时，拿到基因后很长时间都不能理解其功能，也就不能理解生物学过程或者人类疾病的机理。比如，莱－尼（Lesch-Nyhan）综合征，病人自残，是很特殊的疾病，其基因已经知道多年，编码HGPRT（次黄嘌呤磷酸核糖转移酶），是核酸代谢的一个酶，但知道基因、知道蛋白质都不能告诉我们为什么病人会自残，也不能告诉我们有残害他人能力的人们绝大多数都不会自残的生理学原因。&/p&&p&&br&&/p&&p&要推出基因编码蛋白质的功能，如果其预计的氨基酸序列与其他某种蛋白质有相似性，那么功能就可能相似，从而可以提供研究的着手点。两个组都看到per蛋白质有部分序列是重复的，杨迈克实验室还以为它相似于小鼠的序列（Shin et al., 1985），后来发现并非如此。&/p&&p&&br&&/p&&p&1986年，两个课题组都发表文章称per蛋白质是蛋白多糖（Jackson et al., 1986; Reddy et al., 1986）。这次两个课题组都错了，竞争的课题组错成一样是咄咄怪事。&/p&&p&&br&&/p&&p&1987年，杨迈克课题组与爱因斯坦医学院的David Spray实验室合作，进一步发表文章（Bargiello et al., 1987），称Per影响了细胞间交流（提示per可能起缝隙连接相关的功能，比如缝隙蛋白），这一结果很可能是从猜测per是蛋白多糖——可能是膜蛋白——所以可能是缝隙蛋白的潜意识造成。但这一结果不能重复，1992年杨迈克和Spray合作团队不得不道歉并收回1987年令人瞩目的《自然》文章（Saez et al., 1992）。霍尔—罗斯巴希组于1993年也发表文章说明Per不参与细胞间连接（Flint et al., 1993）。&/p&&p&&br&&/p&&p&从，在激烈竞争的过程中，两个课题组都错了两次：各自分别错了一次，同时错了一次。同一项研究错过两次的比较少，出一样的错不免尴尬。&/p&&p&&br&&/p&&p&&i&per&/i& mRNA的研究：仔细不是坏事 &/p&&p&&br&&/p&&p&克隆获得了基因，再看基因的表达是自然的延伸。&/p&&p&&br&&/p&&p&分子生物学的“中心法则”：DNA—RNA—蛋白质。DNA承载遗传信息，可以复制和遗传；在DNA指导下，遗传信息转录为信使核糖核酸（mRNA）；在mRNA指导下合成蛋白质，蛋白质再起各种功能。不同基因转录产生不同mRNA、得到不同蛋白质，产生不同功能。&/p&&p&&br&&/p&&p&检测基因表达可以检测mRNA的表达，也可以检测蛋白质的表达。一般来说，一个动物的大部分细胞含有同样的DNA，而含有不同的mRNA和蛋白质。霍尔—罗斯巴希组、杨迈克组都检测&i&per&/i&的mRNA和蛋白质表达在什么时间和空间（James et al., 1986；Saez and Young, 1988；Liu et al., 1988；Siwicki et al., 1988；Zerr et al., 1990；Liu et al., 1992），其中费了很大的劲制造per蛋白质的抗体，因为mRNA只能抗基因表达的区域和细胞，帮助理解哪些区域和细胞可能是果蝇的生物钟。但mRNA不能看到其产物蛋白质所在的亚细胞定位，而抗体可以识别蛋白质而确定per蛋白质在细胞内的位置。per蛋白质好像既可以存在于细胞核、也可以存在于细胞质（Saez and Young，1988；Siwicki et al., 1988）。到1992年，刘欣的文章才确认per蛋白质存在于细胞核（Liu et al., 1992）。&/p&&p&&br&&/p&&p&既然&i&per&/i&基因参与昼夜节律，那么&i&per&/i&的基因表达（mRNA或者蛋白质）是否也有时间调控，例如昼夜差别？ 1988年，霍尔—罗斯巴希组提出per的蛋白质有昼夜变化（Siwicki et al., 1988）。&i&per&/i&的mRNA是否有昼夜变化？理论上，研究RNA变化比研究蛋白质容易，因为不依赖于获得好的抗体，而只要得到基因的DNA就很快可以通过普通的分子生物学方法研究mRNA的表达。但最初未见&i&per&/i&的mRNA昼夜变化。一个可能是做实验的人技术不好、或不仔细，一个可能是偶然的：传说最初检测&i&per&/i& mRNA的人，是从果蝇全身获得RNA，只分昼夜时间、不分身体部位。而出现突破的1990年，是从果蝇头部提取RNA，避免其他部分（如腹部）所含RNA掩盖了头部mRNA。&/p&&p&&br&&/p&&p&为什么需要专门研究头里的&i&per&/i&基因?这与昼夜节律的关键部分存在于身体什么部位有关。在得到&i&per&/i&基因突变后，Handler和Konopka专门在不同突变型的果蝇之间进行局部细胞的移植，以便确定哪个部位起决定性作用。从pers果蝇取得脑组织，移植到per0果蝇腹腔中，发现&i&per0&/i&变成了&i&pers&/i&，显示脑确定节律（Handler and Konopka，1979）。1983年，离开加州理工学院在Clarkson大学的Konopka等再用遗传嵌合体做实验，让果蝇部分区域的细胞含突变的&i&per&/i&（如&i&pers&/i&），而其余部分仍然正常，结果发现：如果脑含&i&pers&/i&，果蝇的生物钟就变短（Konopka et al., 1980）。所以，移植实验和嵌合体实验皆支持&i&per&/i&基因在脑中控制全身的昼夜节律。&/p&&p&&br&&/p&&p&1990年，霍尔—罗斯巴希组的博士后Paul Hardin终于每个小时取果蝇的头得到mRNA，再检测&i&per&/i&的mRNA，发现它呈昼夜变化（Hardin，Hall，Rosbash，1990）。在&i&pers&/i&中，&i&per&/i&的mRNA昼夜周期也缩短。他们提出简单的模型：&i&per&/i&的基因转录&i&per&/i&的mRNA、翻译产生per蛋白质的过程存在负反馈，&i&per&/i&的mRNA或蛋白质产生后，可以影响&i&per&/i&基因自身的转录。他们当时不能排除&i&per&/i&调节昼夜节律这一行为之后，行为再通过更复杂的反馈作用于&i&per&/i&基因转录。这里需要用Occam剃刀原则，既首先检测最简单的可能性。这一简单解释提供了生物钟机制的理论突破，是迄今为止仍被公认的“转录—翻译负反馈环路（transcription-translation feedback loop, TTFL）”的基础，罗斯巴希称赞提出这一模型的博士后Hardin。&/p&&p&&br&&/p&&p&如果这一假设正确，那么per蛋白质就是基因的转录调节因子。而对于转录因子，1980年代有很多进展，从而可以为研究per和生物钟的机理提供很好的借鉴。&/p&&p&&br&&/p&&p&不久，霍尔—罗斯巴希组的Zerr又用抗体检测提出per蛋白质的表达，在部分脑区也有昼夜节律，这种节律的长短也被per本身所调节，因为在生物钟缩短的果蝇突变种&i&pers&/i&中，per的蛋白质昼夜周期也缩短（Zerr et al., 1990）。mRNA的昼夜节律与蛋白质昼夜节律之间有一定的间隔，也就是相位不同。几年之后知道不仅per蛋白质含量变化，而且其亚细胞定位变化：昼夜周期中，per蛋白质进入细胞核的时间有昼夜周期变化（Curtin et al., 1995）。&/p&&p&&br&&/p&&p&基因转录调控&/p&&p&&br&&/p&&p&1990年，研究果蝇生物钟的Hardin等提出per蛋白质可能调节基因转录，依据的是间接证据。&/p&&p&&br&&/p&&p&1991年和1992年，其他途径的研究发现了几个与per有相似性区域的蛋白质。研究果蝇胚胎发育的Crews实验室发现一个基因&i&single minded&/i&（&i&sim&/i&），其缺失导致果蝇胚胎腹侧中线的神经细胞缺乏（Nambu et al., 1990）。研究环境致癌物的Hoffman等和Burbach等，发现一个被致癌物二恶英(dioxin)作用的受体Ah R（Hoffman et al., 1991；Burbach, Poland, Bradfield, 1992）。per、Ah R和sim三个蛋白质都相似的区域称为PAS区域。&/p&&p&&br&&/p&&p&因为AhR确定是转录因子，而且有专门调节转录的区域bHLH，所以提示per和SIM也是转录调节因子，但per缺AhR具有的转录调节区域，只有PAS区域。1993年，罗斯巴希实验室的黄佐石证明，PAS区域是蛋白质—蛋白质相互作用区域，PAS和PAS可以偶聚化（Huang, Edery and Rosbash，1993）。进一步研究提出，具有bHLH和PAS区域的蛋白质可能是转录激活因子，而只有PAS但缺乏bHLH的per蛋白质不能激活转录但可以抑制能够激活转录而同时有bHLH和PAS区域的蛋白质（Lindebro, Poellinger and Whitelaw，1995）。&/p&&p&&br&&/p&&p&Hardin自己独立实验室后，证明per蛋白质调控&i&per&/i&基因转录，依赖于&i&per&/i&基因在蛋白质编码区域之上游（分子生物学称为5’端）的DNA序列（Hao, Allen and Hardin, 1997）。以后有更多证据表明，per参与转录调节，而且与多个基因有关。&/p&&p&&br&&/p&&p&更多参与果蝇生物钟的基因&/p&&p&&br&&/p&&p&影响生物钟不可能只有一个基因。&/p&&p&&br&&/p&&p&1971年发现第一个影响果蝇生物钟的基因&i&per&/i&。&/p&&p&&br&&/p&&p&1983年，Jackson发表了影响果蝇生物钟的其他基因（Jackson，1983），但无果而终。&/p&&p&&br&&/p&&p&1990年，霍尔—罗斯巴希组发表“新”的果蝇昼夜节律基因“&i&钟&/i&”&i&（Clock）&/i&（Dushay et al., 1990），不够他们于1992年发现这不是新的基因而仅为per基因的另一突变而已（Dushay et al., 1992），辛勤努力化为一江春水。&/p&&p&&br&&/p&&p&1991年Konopka 等发表第二个影响果蝇生物钟的基因&i&Andante&/i& （Konopka, Smith and Orr，1991）。注意这一基因的人不多，到2003年它才被Tufts大学的Rob Jackson实验室所克隆（Akten et al., 2003）。&/p&&p&&br&&/p&&p&1991年洛克菲勒大学杨迈克实验室的Sehgal等在会议上报道她们筛选影响果蝇生物钟的新基因（Sehgal et al., 1991）。&/p&&p&&br&&/p&&p&1994年，杨迈克实验室报道他们发现了&i&timeless&/i&基因（“&i&无时间&/i&”，简称&i&Tim&/i&），这次Seghal等通过筛选7千多个突变种找到第三个影响果蝇生物钟的新基因（Seghal et al., 1994）。他们用了转座子插入诱导突变，以利克隆基因，而最初的检测也是羽化，其后用活动节律核实确实影响了昼夜节律。她们还发现&i&tim&/i&的突变也影响&i&per&/i&的RNA昼夜变化，所以与&i&per&/i&基因相关。杨迈克实验室的研究生Leslie Vosshall发现Tim影响Per蛋白质出入细胞核（Vosshall et al., 1994）。&/p&&p&&br&&/p&&p&杨迈克实验室很快克隆到&i&tim&/i&基因（Myers et al., 1995）。虽然预计的tim蛋白质序列看不出它是怎么作用的蛋白质，但因为它可以结合per，那么估计也是转录因子。罗斯巴希实验室的研究生曾红葵发现tim与per两个蛋白质的相互作用有昼夜节律，而光可以调节tim蛋白质的稳定性，从而提供了光对生物钟的调节的分子机理（Zeng et al., 1996）。&/p&&p&&br&&/p&&p&调节其他生物昼夜节律的基因&/p&&p&&br&&/p&&p&多种生物，从细菌、植物到包括人在内的动物，都有节律、有昼夜节律。存在于多种生物的生物钟，是否用同样的分子？是否用同样的机理？ &/p&&p&&br&&/p&&p&粗糙面包霉（neurospora）的生物钟基因Frequency （&i&frq&/i&，“&i&频率&/i&”）于1989年被克隆，当时以为它与&i&per&/i&有部分序列相似（McClung, Fox, Dunlap，1989），后来发现不相似。&/p&&p&&br&&/p&&p&控制有些细菌生物钟的基因也纷纷被克隆（如，Liu et al., 1995）。&/p&&p&&br&&/p&&p&1995年，调节植物（如拟南芥）生物钟的基因被克隆（Millar et al., 1995）。&/p&&p&&br&&/p&&p&很多人关心的是：哺乳类的生物钟，用什么基因？&/p&&p&&br&&/p&&p&千呼万唤始出来：哺乳动物的生物钟基因&/p&&p&&br&&/p&&p&调节哺乳动物生物钟的第一个基因&i&tau&/i&的突变种于1988年被偶然发现（Ralph and Menaker，1988），但基因克隆需要等到2000年（Lowrey et al., 2000），它编码一个蛋白激酶（CKIε）。&/p&&p&&br&&/p&&p&在克隆了果蝇&i&per&/i&基因的1984年至1997年，有很强烈的希望找到哺乳类生物钟基因，明显应找类似&i&per&/i&的基因，但这一途径费尽九牛二虎之力，并无显著成果。曾找到了蚕的&i&per&/i&基因（Reppert et al., 1994），但它无助于找哺乳类的&i&per&/i&。&/p&&p&&br&&/p&&p&时代呼唤英雄，找到哺乳类生物钟基因的英雄。&/p&&p&&br&&/p&&p&在美国芝加哥北郊西北大学工作的日裔科学家高桥决定不再依赖容易的方法，而用老鼠做遗传筛选。&/p&&p&&br&&/p&&p&果蝇很小、生活周期短，方便且便宜。用要贵很多。如果通过筛选找基因，那么除了如果蝇一样算数量，还要考虑经费。为了在一定范围省时间和经费，高桥实验室不筛选纯合体突变种，而筛杂合体。不过筛杂合体虽然省了工作量，但也降低了突变检出率。即使这样，也需要超过十万只的老鼠才能筛一遍。有个笑话：做这种实验，类似把豪华旅馆献给老鼠。&/p&&p&&br&&/p&&p&1994年，可能世界上没一个实验室认为自己有足够的经费。很可能用完了经费还找不到影响老鼠生物钟的基因，所以没人敢做。&/p&&p&&br&&/p&&p&高桥带领实验室是发愤图强、还是铤而走险?&/p&&p&&br&&/p&&p&他们的勇气遇到了运气。他们当时一共只研究了304只小鼠，第25只就是影响生物钟的突变体，他们从而发现了影响老鼠生物钟的基因，他们命名为“&i&钟&/i&”（&i&Clock&/i&）（Vitaterna et al., 1994）。正常老鼠生物钟的周期是23.7小时，&i&Clock&/i&杂合的突变鼠昼夜节律为24.8，变化可谓微妙，需要可靠的检测才能发现。从杂合体检测出微小但可靠的变化后，高桥实验室很容易通过交配小鼠而获得&i&Clock&/i&基因突变的纯合体，其表型很强：完全丧失节律。&/p&&p&&br&&/p&&p&1997年，高桥实验室在《细胞》杂志发表两篇论文，报道他们克隆的老鼠&i&Clock&/i&基因（King et al., 1997；Antoch et el., 1997）。&/p&&p&&br&&/p&&p&老鼠Clock蛋白质不仅有与蛋白质相互作用的PAS区域，而且有直接结合DNA的bHLH区域（King et al., 1997），从而更容易理解它如何调节基因转录。&i&Clock&/i&基因本身也