人類作息規(guī)律的極限挑戰(zhàn)

浩海云

為什么長輩總是強(qiáng)調(diào)要早睡早起？22點(diǎn)睡7點(diǎn)起與0點(diǎn)睡9點(diǎn)起到底有什么不一樣？那些不分晝夜的勞動(dòng)者也需要遵循日出而起日落而息的規(guī)律嗎？

所謂的按時(shí)作息是順應(yīng)人類天性，還是僅僅只是文化習(xí)慣強(qiáng)加的結(jié)果？在科學(xué)史上，關(guān)于作息的研究有很多，其中不乏腦洞大開的驚世之作。

作息規(guī)律之謎

納塔涅爾·克萊特曼是世界公認(rèn)的第一位系統(tǒng)研究睡眠的專家，被稱作“現(xiàn)代睡眠之父”。他是 REM（快速眼動(dòng)）睡眠的發(fā)現(xiàn)者，也因此提出了睡眠的不同階段相關(guān)理論。在功成名就之前，他就對(duì)睡眠有非常多與眾不同的猜想。例如睡多久最合適、長期不睡會(huì)發(fā)生什么，以及何時(shí)入睡何時(shí)醒來的問題。

但想要弄清楚這幾個(gè)問題，必須先找到定義“睡眠”的標(biāo)準(zhǔn)。

二十世紀(jì)初，腦電波圖的誕生為許多神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)的研究者提供了極大的便利。根據(jù)腦電波的變化可以讓研究者非常容易判斷出睡眠和清醒之間的轉(zhuǎn)換。

并且，那個(gè)年代科學(xué)家們已經(jīng)了解了人的體溫在一天當(dāng)中的周期性變化規(guī)律。睡眠時(shí)體溫開始下降，醒來后逐漸升高，這是一個(gè)周而復(fù)始的過程。 也正是這兩個(gè)趁手兵器的出現(xiàn)，才讓克萊特曼有機(jī)會(huì)進(jìn)行他腦洞大開的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)時(shí)43歲的克萊特曼已經(jīng)以自己的身體為實(shí)驗(yàn)材料做過相當(dāng)多關(guān)于睡眠的實(shí)驗(yàn)了。他曾經(jīng)強(qiáng)制剝奪自己的睡眠長達(dá)180個(gè)小時(shí)（約一周），企圖將每天24小時(shí)的作息規(guī)律調(diào)整為48小時(shí)。

最終克萊特曼嘗試了一周“白天39小時(shí)+晚上9小時(shí)”的生活，但實(shí)驗(yàn)并沒有成功。

類似的，他的學(xué)生也曾嘗試將一天縮短成12小時(shí)，24小時(shí)里睡兩次。這位學(xué)生頑強(qiáng)地堅(jiān)持了33天，但仍舊沒能很好地適應(yīng)這樣的作息。也許這兩個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn)都太過激進(jìn)，又或者實(shí)驗(yàn)環(huán)境受到了不確定因素的干擾?？巳R特曼又開始規(guī)劃一個(gè)更加嚴(yán)謹(jǐn)可行的實(shí)驗(yàn)。

他準(zhǔn)備了兩個(gè)新的方案，分別將一天壓縮成21個(gè)小時(shí)或者延長為28小時(shí)。這樣正好能把一周的時(shí)間劃分成8天和6天，不僅變化更小更容易適應(yīng)，也不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的工作生活帶來太大的影響。

起初實(shí)驗(yàn)在芝加哥大學(xué)進(jìn)行，克萊特曼每隔一段時(shí)間就測量一次包括他自己在內(nèi)所有實(shí)驗(yàn)人員的體溫。如果參與實(shí)驗(yàn)的人員體溫變化周期符合新的作息規(guī)律，則說明他們已經(jīng)適應(yīng)了新的作息。反之，如果仍保持原來24小時(shí)為一個(gè)周期的規(guī)律，則不能稱作已經(jīng)適應(yīng)了新作息。

實(shí)驗(yàn)很快結(jié)束了，但最終的結(jié)果卻不太明朗。

有一位學(xué)生到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)體溫變化周期已經(jīng)與新的作息周期吻合?？墒强巳R特曼本人的體溫周期卻穩(wěn)如泰山，還遵循著原來24小時(shí)的規(guī)律。 其實(shí)這次實(shí)驗(yàn)也有許多無法避免的外界影響因素：比如雷打不動(dòng)的日出日落、白天與黑夜間的氣溫變化等等。

洞穴實(shí)驗(yàn)

為了排除正常生活中的各種干擾，克萊特曼選擇在美國肯塔基州的猛犸洞穴再次實(shí)驗(yàn)。猛犸洞穴是世界上已知最長的洞穴，已探明的部分長達(dá)600公里。那里常年保持著12攝氏度的氣溫，也沒有見到太陽的可能性。

克萊特曼和學(xué)生理查德找到了洞穴中一個(gè)寬20米，高8米的洞窟。他們?cè)谀羌茉O(shè)了一張桌子、兩把椅子、一個(gè)洗漱臺(tái)以及兩張床。本以為一切已經(jīng)完美就緒，直到老鼠駕臨他們才知道自己有多幼稚。無奈之下，他們只好把床用鐵架架在半空中，架子的支腳還要用鐵桶當(dāng)城墻來防老鼠。

在這一次的山洞實(shí)驗(yàn)中，兩人遵循每日28小時(shí)，一周6日的作息。每一天都有詳細(xì)的規(guī)劃，其中9小時(shí)用來睡覺，10小時(shí)用來工作，剩余的時(shí)間可以干除睡覺外的任何事。 他們?cè)谇逍训臅r(shí)候每2小時(shí)就測一次體溫，睡眠時(shí)則每4個(gè)小時(shí)測一次（兩人的睡眠時(shí)間錯(cuò)開，相互測量）。

兩人躲進(jìn)暗無天日、深幽可怖的猛犸洞穴，一去就是32天。1938年7月6日是兩人與外界約定好的重出江湖之日。接送的專車載著兩人返程，車一停下記者們就圍了上來，十分關(guān)切地詢問這兩個(gè)看起來像是野人的家伙。

次年，克萊特曼出版了這次實(shí)驗(yàn)的專著《睡眠與失眠》，書中詳細(xì)記錄了實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)果。在那32天里，理查德僅僅花了一周的時(shí)間就適應(yīng)了28小時(shí)的作息，體溫變化與新作息相吻合。而比理查德年長20歲的克萊特曼卻仍舊沒有進(jìn)展，無論如何強(qiáng)迫自己都無法適應(yīng)。他的體溫變化規(guī)律還是傾向于保持24小時(shí)一天的作息。 似乎人體的內(nèi)部有一個(gè)獨(dú)立自主的生物鐘在運(yùn)轉(zhuǎn)，即便沒有任何外部環(huán)境變化作為參照它也依舊精準(zhǔn)。

克萊特曼因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)為人熟知，后來成為了“現(xiàn)代睡眠研究之父”，但還有更多難題等待解決。人的規(guī)律作息可能難以被更改，那是不是意味著如果不主動(dòng)更改，它就會(huì)非常精準(zhǔn)可靠呢？

48小時(shí)的一天

24年之后，一位地質(zhì)學(xué)家偶然的經(jīng)歷又帶給了我們新的認(rèn)識(shí)。

米歇爾·希夫當(dāng)年只有23歲，對(duì)冷戰(zhàn)期的太空競賽和軍武競賽興趣濃厚。他不止一次設(shè)想過長途星際旅行或居住在輻射避難所中的生活場景。 作為一名地質(zhì)學(xué)家，希夫經(jīng)過良好的訓(xùn)練，常常深入洞穴勘察。洞穴內(nèi)的生活像極了他所好奇的那種生活方式，因此他總有意無意地在進(jìn)入洞穴后讓自己忘記時(shí)間，盡量不讓外界的因素干擾工作。

1962年7月16日，希夫發(fā)現(xiàn)了一個(gè)沒有陽光射入的漆黑洞穴。起初他打算在洞穴中逗留約兩周的時(shí)間，但他很快就發(fā)現(xiàn)兩周的時(shí)間太短，可能需要更長的時(shí)間才能完成研究。于是在長達(dá)2個(gè)月的時(shí)間里，他扔掉了手表，像個(gè)野獸一樣累了睡、餓了吃，并以睡眠來推算日期，睡眠一次就記一天。

希夫本子上記錄的天數(shù)越來越多，很快就到了離開的時(shí)候。離開的那一天，根據(jù)記錄上記下的36天推算，應(yīng)該是 8月20日。然而，此時(shí)真實(shí)的日期已經(jīng)是9月14日了，希夫自己記錄的時(shí)間足足比現(xiàn)實(shí)少了25天！ 這個(gè)結(jié)果非常出乎當(dāng)事人的意料，正常人的生理周期難道不是應(yīng)該遵循24小時(shí)一循環(huán)的嗎？

這個(gè)巨大的疑問困擾了希夫整整10年之久，他決定進(jìn)行一次超長時(shí)間的洞穴隔離實(shí)驗(yàn)。他選擇在美國得克薩斯州的一處地下洞穴開始超過6個(gè)月的噩夢實(shí)驗(yàn)。一開始希夫的作息十分規(guī)律，大約保持在24小時(shí)30分鐘左右。他在筆記中寫道：我的睡眠是完美的！身體會(huì)自己選擇何時(shí)入睡與進(jìn)食。

之后的幾個(gè)星期希夫的晝夜周期漸漸延長至26個(gè)小時(shí)，還算得上比較穩(wěn)定。但從第六周開始，事情就變得有些失控了。真實(shí)時(shí)間的第37天，對(duì)洞穴里的希夫而言是第30天。這一天他度過了一個(gè)漫長的“白天”，然后一覺睡了15個(gè)小時(shí)。這驚鴻一覺似乎打開了什么切換開關(guān)，希夫的作息開始出現(xiàn)巨幅波動(dòng)。雖然大多數(shù)時(shí)候依舊是26小時(shí)左右，可偶爾會(huì)出現(xiàn)長達(dá)36小時(shí)甚至48 小時(shí)以上的“一天”。

更令人覺得費(fèi)解的是，希夫在經(jīng)歷這樣漫長的日子時(shí)完全沒有察覺。他甚至覺得48小時(shí)的一天過起來就像普通的一天，絲毫不會(huì)覺得漫長。 但混亂的作息也讓希夫在無聊的洞穴隔離生活中漸漸崩潰。他開始感到極度的空虛，想盡快逃離這個(gè)吞噬靈魂的洞穴。

在第79天的時(shí)候他打電話給同事乞求退出，卻被告知連一半的時(shí)間都沒撐到。挫敗感讓他感到窒息，一度想要以自殺了結(jié)，還好最后因?yàn)閽炷罡改付髁T。最終他在這個(gè)地底洞穴中生活了長達(dá)205天之久。

希夫?yàn)榭茖W(xué)的獻(xiàn)身又再度帶來了新的觀點(diǎn)：固有的規(guī)律作息即使在沒有干擾的隔離環(huán)境下也會(huì)逐漸崩壞。實(shí)驗(yàn)過后，希夫的筆記被贊助方NASA詳細(xì)研究，這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)士兵、潛艇兵和宇航員帶來極大的幫助。

想要搞清楚人的作息規(guī)律究竟是怎么一回事，其難度恐怕不亞于登陸火星。2017年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)研究又給了我們新的希望。三位生物學(xué)家對(duì)果蠅體內(nèi)控制生物鐘的節(jié)律基因的發(fā)現(xiàn)做出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)。這一基因證實(shí)了果蠅體內(nèi)確實(shí)存在真實(shí)的生物鐘，如果抑制這個(gè)基因，果蠅的作息將會(huì)變得混亂不堪。

但哺乳動(dòng)物的生物鐘調(diào)節(jié)機(jī)制會(huì)更加復(fù)雜，有太多因素會(huì)影響作息周期的規(guī)律性。它有時(shí)候溫順乖巧，有時(shí)候又狂躁不堪，無力馴服它的我們只能口口相傳：“早睡早起規(guī)律的生活更才健康?！?/p>