打開手表內(nèi)部,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)“計(jì)時(shí)”其實(shí)是挺復(fù)雜的一件事——需要通過零件精確的重復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力,，秒針推動(dòng)分針，分針再推動(dòng)時(shí)針一級(jí)一級(jí)向前，周而復(fù)始,。生物鐘則更為復(fù)雜,，由一系列基因和轉(zhuǎn)錄因子去調(diào)控、平衡一系列的生理系統(tǒng)的節(jié)奏,。不同于手表,，生物鐘沒有“可讀性”，這也成為研究生物鐘的一個(gè)主要障礙,，增加研究個(gè)體的最佳給藥時(shí)間,，也就是"時(shí)間治療學(xué)（Chronotherapy）"的難度。

        日本RIKEN發(fā)育生物學(xué)中心的Hiroki  R.  Ueda和同事提供證據(jù)表明,，在未來的某一天,，顯示一個(gè)人的生物鐘是可能的。文章發(fā)表在8月份的Proceedings  of  the  National  Academy  of  Sciences上,，介紹了在小鼠中超過100個(gè)與生物鐘有關(guān)的基因的表達(dá)情況分析,。這個(gè)在全基因組范圍中進(jìn)行的研究使得作者可以繪制出“分子時(shí)刻表”（"molecular  timetable"  ），通過分析某一時(shí)刻的基因表達(dá)模式,，就可以準(zhǔn)確表示動(dòng)物的生物鐘狀態(tài),。

        多數(shù)基因的表達(dá)水平基于24小時(shí)一天的周期上下波動(dòng)，就是所謂的生理節(jié)律（circadian  rhythmicity）,。Ueda  等人首先鑒別了那些周期變化幅度大的基因,，這些基因表達(dá)周期和是否接觸光照無關(guān)——即使一直處于黑暗中，這些基因的表達(dá)依然報(bào)保持原來的變化幅度和周期頻率,。在小鼠的肝臟中研究人員找到168個(gè)符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基因,，并研究了這些基因表達(dá)的內(nèi)在時(shí)間和外在時(shí)間，結(jié)果表明,，這些基因表達(dá)的高峰期可以排列成一個(gè)列表——有的在黎明,，有的在黃昏，有的在其他時(shí)間,，——可以作為生物鐘的計(jì)時(shí)標(biāo)志,。

        通過描繪一系列可以指示時(shí)間的基因在24小時(shí)周期中的表達(dá)情況，Ueda發(fā)現(xiàn)可以用這些數(shù)據(jù)來精確表示個(gè)體的生物鐘,。為檢測(cè)這個(gè)“分子時(shí)鐘”的精確性,，研究人員研究了動(dòng)物在12小時(shí)光亮—黑暗交替周期中，在沒有光線的情況下這168個(gè)基因的表達(dá)水平,。據(jù)信是測(cè)量生理周期活性的最佳時(shí)候,。小鼠的生理周期比24小時(shí)短，黑暗可以誘導(dǎo)重置生物鐘,。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下評(píng)估表達(dá)水平計(jì)算的生物鐘時(shí)間精確度為1小時(shí)之內(nèi),。結(jié)果表明,，分子時(shí)刻表不受環(huán)境噪音（例如這里的光線）的影響。

        在小鼠中進(jìn)行的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是Clock基因的突變純合子——這個(gè)基因的喪失導(dǎo)致內(nèi)在生理節(jié)奏的紊亂,。研究人員發(fā)現(xiàn)這種Clock/Clock突變純合子的表達(dá)節(jié)奏都被破壞,，這提示分子時(shí)刻表同樣有助于診斷周期節(jié)律病。在不同遺傳背景的小鼠中都重復(fù)證實(shí)了這個(gè)結(jié)果,，從理論上說這個(gè)方法可以用于研究所有生物的生物鐘,。在果蠅野生型和Clock突變型的研究也顯示同樣的結(jié)果。

        這個(gè)方法可以在廣泛應(yīng)用,，特異靈敏準(zhǔn)確的檢測(cè)個(gè)體的生物鐘,，以及診斷節(jié)律毛病，代表這在實(shí)現(xiàn)科學(xué)家夢(mèng)寐以求的“可讀”生物鐘上前進(jìn)了一大步,。這個(gè)方法在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用有一天將指導(dǎo)不同個(gè)體的最佳給藥時(shí)間,，將有助于提高藥效和減少副作用。