本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
最初發表於2009年6月30日。
Chad Orzel 寫了一篇關於（或者我們應該說是“演變”）時鐘的精彩歷史，指的是“計時儀器”。他指出生物鐘是“……從物理學的角度來看，有點混亂的應用……”他是對的——對於我們生物學家來說，越混亂越好。我們沉浸在混亂中，珍視歧義，並享受複雜性。無論如何，他談論的是真正的時鐘——人們製造的用來計時的東西。他首先給出了時鐘的簡單定義
為了真正討論計時的物理學，你需要將時鐘的概念剝離到絕對的基本要素。在其核心，時鐘實際上只有一個定義特徵：時鐘是滴答作響的東西。
好的，我在這裡使用了相當廣泛的“滴答”定義，但如果你允許這種自由，“滴答”是時鐘的基本屬性。在這種語境下，“滴答”只是指以週期性方式發生的某些規律性的、重複性的行為。
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這讓我想起“生物鐘”是一種隱喻。一個有用的隱喻，但終究只是一個隱喻（就像細胞機制的隱喻被創造論者字面理解一樣，他們也曾經談論晝夜節律時鐘，彷彿它們有真正的輪子、齒輪和齒條！）。
我想強調的是，時鐘隱喻對於生物節律的研究非常有用。如果沒有 Pittendrigh 的洞察力，即自然界中的週期可以用物理振盪器的數學模型來建模，我們可能會落後幾十年（除非當時該領域有其他權威人士也有同樣的見解），在我們對潛在生物學的理解方面。只需看看它在同步和光週期現象的整個概念化過程中有多麼有用。基於物理振盪器數學模型的相位響應曲線是時間生物學研究中的首要工具。
但是，正如該領域的大多數人理所當然地接受時鐘隱喻而沒有過多思考一樣，也有少數人質疑其在某些研究領域的效用。例如，為了在生態和進化背景下研究自然界中的生物節律，Jim Enright 提出了一個持續播放的錄音帶的隱喻（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.）。從那時起，只有十幾個左右的出版物認真對待他，並試圖應用這個概念。今天，在 CD 和 iPod 的時代，誰還記得錄音帶呢？
雖然我充分利用了時鐘隱喻的效用並將其應用到我自己的工作中，但我始終對其保持謹慎。意識到這是一種隱喻，我一直在想，它是否限制了我們思考生物過程的方式，以及我們是否可能因為不從其他可能的隱喻角度思考而錯過重要的見解。
雖然遠未成熟，但我的想法是，不同的隱喻最適合不同的研究領域和不同的問題。雖然時鐘隱喻非常適合理解晝夜節律系統的同步（包括整個生物體、組織和單個細胞）和光週期現象，而 Enright 的無盡磁帶（或一些現代替代品）可能對生態學研究（包括時間學習和記憶）有用，但其他研究角度可能需要其他概念。
例如，我認為對細胞內部發生的事情的研究可以從不同的隱喻中受益。研究晝夜節律的分子基礎最好透過利用魯布·戈德堡機械隱喻來完成：事件 A 觸發事件 B，事件 B 啟動過程 C，過程 C 導致事件 D……等等，直到事件 Z 再次導致事件 A 發生。如果缺少最後一步，那它就不是晝夜節律——它更像是沙漏時鐘，需要系統外部的東西來重新啟動整個過程。
對於研究輸出，即晝夜節律系統如何協調體內所有其他過程的定時，隱喻可能必須適合生物體。ON-OFF 開關是（藍藻）細菌中時鐘系統的最佳隱喻描述，其中系統只有兩種狀態：白天狀態和夜晚狀態。
對於稍微更真核的生物，繼電器可能是一個更好的隱喻（多於兩種，但狀態不多）。汽車發動機中凸輪軸的隱喻，它控制氣缸的開啟和關閉時間，對於真菌、植物，甚至可能是一些無脊椎動物來說，都很好。
但我很難想出一個可以應用於複雜動物（如我們）的合適的隱喻。到目前為止，我能想到的最好的隱喻是自動鋼琴的滾筒。其表面上的許多小旋鈕決定了每個音符何時演奏。如果你讓滾筒緩慢旋轉，並且歌曲持續 24 小時，那麼來自晝夜節律起搏器的輸出就是旋鈕，而目標器官（以及其中的外周振盪器）就是那些發出音樂的長釘。你能想到更好的隱喻嗎？
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