本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
最初发表于2009年6月30日。
Chad Orzel 写了一篇关于（或者我们应该说是“演变”）时钟的精彩历史，指的是“计时仪器”。他指出生物钟是“……从物理学的角度来看，有点混乱的应用……”他是对的——对于我们生物学家来说，越混乱越好。我们沉浸在混乱中，珍视歧义，并享受复杂性。无论如何，他谈论的是真正的时钟——人们制造的用来计时的东西。他首先给出了时钟的简单定义
为了真正讨论计时的物理学，你需要将时钟的概念剥离到绝对的基本要素。在其核心，时钟实际上只有一个定义特征：时钟是滴答作响的东西。
好的，我在这里使用了相当广泛的“滴答”定义，但如果你允许这种自由，“滴答”是时钟的基本属性。在这种语境下，“滴答”只是指以周期性方式发生的某些规律性的、重复性的行为。
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这让我想起“生物钟”是一种隐喻。一个有用的隐喻，但终究只是一个隐喻（就像细胞机制的隐喻被创造论者字面理解一样，他们也曾经谈论昼夜节律时钟，仿佛它们有真正的轮子、齿轮和齿条！）。
我想强调的是，时钟隐喻对于生物节律的研究非常有用。如果没有 Pittendrigh 的洞察力，即自然界中的周期可以用物理振荡器的数学模型来建模，我们可能会落后几十年（除非当时该领域有其他权威人士也有同样的见解），在我们对潜在生物学的理解方面。只需看看它在同步和光周期现象的整个概念化过程中有多么有用。基于物理振荡器数学模型的相位响应曲线是时间生物学研究中的首要工具。
但是，正如该领域的大多数人理所当然地接受时钟隐喻而没有过多思考一样，也有少数人质疑其在某些研究领域的效用。例如，为了在生态和进化背景下研究自然界中的生物节律，Jim Enright 提出了一个持续播放的录音带的隐喻（Enright, J.T. (1975). The circadian tape recorder and its entrainment. In Physiological Adaptation to the Environment (ed. F.J.Vernberg), pp. 465-476. Intext Educational Publishers, Ney York.）。从那时起，只有十几个左右的出版物认真对待他，并试图应用这个概念。今天，在 CD 和 iPod 的时代，谁还记得录音带呢？
虽然我充分利用了时钟隐喻的效用并将其应用到我自己的工作中，但我始终对其保持谨慎。意识到这是一种隐喻，我一直在想，它是否限制了我们思考生物过程的方式，以及我们是否可能因为不从其他可能的隐喻角度思考而错过重要的见解。
虽然远未成熟，但我的想法是，不同的隐喻最适合不同的研究领域和不同的问题。虽然时钟隐喻非常适合理解昼夜节律系统的同步（包括整个生物体、组织和单个细胞）和光周期现象，而 Enright 的无尽磁带（或一些现代替代品）可能对生态学研究（包括时间学习和记忆）有用，但其他研究角度可能需要其他概念。
例如，我认为对细胞内部发生的事情的研究可以从不同的隐喻中受益。研究昼夜节律的分子基础最好通过利用鲁布·戈德堡机械隐喻来完成：事件 A 触发事件 B，事件 B 启动过程 C，过程 C 导致事件 D……等等，直到事件 Z 再次导致事件 A 发生。如果缺少最后一步，那它就不是昼夜节律——它更像是沙漏时钟，需要系统外部的东西来重新启动整个过程。
对于研究输出，即昼夜节律系统如何协调体内所有其他过程的定时，隐喻可能必须适合生物体。ON-OFF 开关是（蓝藻）细菌中时钟系统的最佳隐喻描述，其中系统只有两种状态：白天状态和夜晚状态。
对于稍微更真核的生物，继电器可能是一个更好的隐喻（多于两种，但状态不多）。汽车发动机中凸轮轴的隐喻，它控制气缸的打开和关闭时间，对于真菌、植物，甚至可能是一些无脊椎动物来说，都很好。
但我很难想出一个可以应用于复杂动物（如我们）的合适的隐喻。到目前为止，我能想到的最好的隐喻是自动钢琴的滚筒。其表面上的许多小旋钮决定了每个音符何时演奏。如果你让滚筒缓慢旋转，并且歌曲持续 24 小时，那么来自昼夜节律起搏器的输出就是旋钮，而目标器官（以及其中的外周振荡器）就是那些发出音乐的长钉。你能想到更好的隐喻吗？
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