念知生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟，如今已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。
定义
能够在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量叫生物钟。
地球上的所有动物都有一种叫“生物钟”的生理机制，也就是从白天到夜晚的一个24小时循环节律，比如一个光-暗的周期，与地球自转一次吻合。生物钟是受大脑的下丘脑”视交叉上核”（简称SCN）控制的，和所有的哺乳动物一样，人类大脑中SCN所在的那片区域也正处在口腔上腭上方，我们有昼夜节律的睡眠，清醒和饮食行为都归因于生物钟作用。
功能
生物钟有四点功能：提示时间、提示事件、维持状态和禁止功能。
提示时间
在一定的时间必须做某事，到了这个时间，你就自动会想起这件事来，比如你想第二天早上6点起床，到时你会自动起来。现实生活中有大部分事物都是时间提示起作用的，比如几点上班、某时会见某人、爱人生日的献花、愚人节、赶某趟车等等。
提示事件
当你遇到某事时，生物钟可以自动提示另外一个事件的出现。比如有人拜托你将一件东西给甲，当你遇到甲时，生物钟这一功能就会自动起作用，使你马上想到这个托付的东西来。用得最多的是看到某事时，在你的大脑里所依次产生的那些“忆块”（回忆的一种），比如看到熊猫，你就会想到：它是中国的国宝、它喜欢吃竹子、它是中国作为友好象征出使国外的使者等等忆块。再比如当你看到一道难题时，你就会调动很多忆块，在一些规则的组合下，去求解它，这一连串的事情必须启动你过去很多年时间里所学到的知识，这些知识是不会平白无故地出现于你的大脑的，它们必须在生物钟的该功能作用下才可依次出现于你的大脑里。
维持状态
人们在做某一事时，能够使人一直做下去的力量。比如上8个小时的班，就是生物钟这一功能的结果，又比如人的眼睛观看某一事时，能够聚精会神地看，也是它的结果，当注意力从视觉转向听觉时，也是生物钟作用的结果，那是提示事件功能在起作用，但是，你要听完一堂课，你就必须用生物钟的该功能才能听完，否则你就会瞌睡不已，甚至逃课。这种维持可以是连续的也可以是断续的维持，比如你和你爱人的家庭的维系就是断续的，因为你不能长期呆在家里无所事事，你必须去工作，去交结，去谋取。
禁止功能
机体某个功能或行为可以被生物钟终止。比如说看到一个恐怖的事件（如地震），你无论在做什么，都有可能产生逃跑，这种逃跑就是对前面所做事物的终止。再比如说你在专心专一上网，结果你老爸打来了，你对上网的终止就是生物钟的功能在起作用。如果没有这种作用，一个人就会出现永不停顿的做事，比如睡觉，如果没有这种终止，这个人就会长期睡下去，成为植物人。植物人发生的原因可能与此功能的失控有关。
相对这四点功能，在人的大脑里有对应的四个中枢：时间中枢、空间中枢、功能中枢和终止中枢。
特征
生物钟有点像开汽车：人什么时候上车，开车到哪里，踩多久的油门，到达后的一脚刹车。
遗传的实质是生物钟上的记块的释放，进化的实质是染色体的变异，退化的实质是染色体功能的关闭。比如人的盲肠和人类的尾巴，都退化了，但是都有痕迹，它们的生物钟的子钟还是存在于那个部位，只是功能没有了，被母钟关闭了；所有器官，只要不用，其功能都会退化，不仅仅是盲肠，退化以后的器官，第一是器官缩小，第二是功能消失。由此看来生物钟具有两面性：器质性和功能性，器质性决定器官的性质，主要是决定器官的大小、形状和细胞数量，功能性决定器官功能的发挥程度、功能的有无、分泌功能物（如各种酶和素）的多少。
DNA起遗传作用的螺旋体，生物钟是DNA和它周围所附带的蛋白质等物质。
DNA分两种：一是“端点”，也就是DNA上分支的交叉连接部位，这个端点控制着基因的发生时间和顺序，试设想一粒种子，放在土里，没有一定的原块（外界条件）的刺激是不会发芽生长的，一旦条件足够，端点就被激活，端点指令DNA依次解码，如果没有这种控制，基因就会各自为战。
人的生长发育行为的产生，都是染色体上的基因决定的，什么时候停止生长，什么时候产生性欲，什么时候分娩，什么时候停经等等这一切都是一个人按时按刻来完成的，没有一个不是生物钟的体现，所以DNA就是生物钟，是它决定一个人的一切生理进程。如果DNA所决定的这些按时按刻出现的东西都不属生物钟的范畴，那就没有人体生物钟了。
再来看看生命过程（智能过程）生物钟是怎么发挥作用的，老师或父母将你的名字告诉你并告诉你怎么写，以后，在你的一生中，只要问及你的名字或必须签上你的名字的地方，你都可以准确无误地书写或报上名来，这一过程中，你的名字首先是一种刺激，使你的感官接受了这一信息并被储存在大脑里，在没有必要的情况下，你的名字就是一种储存在记库的记块，一旦有人呼叫你的名字，这种刺激就会将你的大脑和听觉中枢等很多中枢沟通，生物钟的提示事件功能马上就会将你的名字从记库中调出来，调出来的这个忆块（实际上就是一块仅仅包含你的名字信息的东西），被放到思维中枢，它的存在，使得思维中枢不可以产生其它思维，此时的思维中枢因为过去的习惯或其它原因，使你产生回答或看着呼叫者，产生回答不一定每次发生，但是在很多情况下必须发生，比喻你妈叫你，你的上级领导叫你，或在非常时期叫（如发生突发性事件，叫你赶快离开），这些情况下你都会不由自主地回答这种叫唤，但是，很多场合下，你对这种叫名行为都是抱着报以微笑或目视对方来回答，以上情况的发生必定产生了四种思维规则：一种是习惯性回答，每叫必答，这种规则的产生是幼时形成的；一种是微笑规则对应叫名行为，这是一种比较成熟的规则；另一种是沉默规则，一般是应对无关紧要的人的叫唤；还有一种是突然叫唤规则，这种规则使人必须回答。生物钟按照这四种规则去自动应对叫唤人。
母钟、子钟、孙钟
生物钟分为母钟、子钟和孙钟，母钟是受精卵携带的那条染色体。
生物个体就是以母钟为蓝图进行分解、合成的，该母钟决定了一个人的一生。母钟的分裂是一定的，不是无止境的分裂下去，母钟在人类一般是分裂5次产生24条与母钟一致的体染色体，以后人类的所有器官都在这24条子钟下面分裂产生，母钟在分裂时，就已经严格地将24条子钟各自应该怎么释放、怎么解码、解哪些地方的码等等都安排好了，24条子钟就开始各行其是了，造肝的造肝，造肾的造肾，造心的造心，同时各自功能的发挥也开始进行，一个新的个体产生了。这就象一个母亲生下几个双胞胎儿子，儿子们就各发展各的了，但是作为一个大家庭来说，双胞胎们会有相互影响的一方面，直到长大在他们中都可以看到整个家庭的痕迹，但是他们又各有秋千、各不相同。
不要忘记了，如今谈的母钟，不是纯的DNA的概念，应当时刻记着该母钟的外面有细胞膜、细胞质和核膜，还应该记着细胞质里的高尔基体等物质。母钟的分裂不是单一的，是连着细胞膜等等一起分裂的。精子所携带的XX或XY染色体进入卵细胞和卵细胞的染色体结合一般称为“合子”，合子里首先只有一对染色体，在人类，它们开始参照这一对染色体进行复制，生成23对体染色体，这时的这个卵细胞本文称为“母钟”，母钟开始分裂，每分裂一次，就产生一个新的“子钟”，每个子钟都是一个携带某方面遗传信息的、完整的、与母钟在个体、大小、功能上完全不同的新的细胞了。
生物钟怎样参与思维
外界刺激人体产生感觉（感块），感觉使人产生去记（记块），生物钟提示功能使人产生回忆（忆块），忆块被放到思维中枢，通过“规则”进行组合产生思块（思维），思块进入行为中枢使人产生行块（行为和语言）。这个过程就是人体的智能过程。看来，生物钟是通过控制回忆过程来实施对智能过程的控制的。
关系
体温变化
从细菌到哺乳动物的大多数生物都存在分子时钟，也就是生物钟，它的存在使生物的生理、生化、行为表现出以24小时为周期的节律性。
一个人的睡眠与觉醒有一定的节律，在不同的状态下人的体温也发生相应的变化，通过测量体温的变化，也就可以了解自己的昼夜节律。测量的方法是每隔2个小时测一次体温，连续测一个月或一个半月，一定要在相同时刻测，然后求出各时间点体温的平均值，将这12个平均值点画在坐标纸上，纵坐标为体温，横坐标为时间。正常体温波动在摄氏36.9±0.5度，变化虽不大，但节律性却一目了然。睡眠安排在体温刚刚下降的阶段最为理想，而觉醒则多在体温回升的初始阶段。绝大多数人的体温是在下午稍高，入夜后就渐渐下降，在体温开始下降的时候上床就寝，不但入睡快，而且睡的时间也会相对地长一些。假如你的睡眠时间安排在体温最低点，会使睡眠时间缩短而且很容易早醒。
古来托曼博士曾经做过一项叫做“洞窟实验”的实验。受试者有6人，让他们生活在洞窟中，洞中恒温、恒湿，空气新鲜，消除一切干扰，断绝一切外界信息。其中1名受试者，体温高峰是在上午9：00～11：00，就寝时间安排在22：30，此时体温正在下降，结果很快就能入睡。有4个人，生活规律与体内节律不一致，22：30时体温仍很高，安排在这个时间睡眠，常常很难入睡。有一名受试者到凌晨1时体温仍很高，此人1时30分以前很难睡着。
松果体
松果体是人体的“生物钟”的调控中心。由于褪黑激素的分泌受光照和黑暗的调节，因此，昼夜周期中光照与黑暗的周期性交替就会引起褪黑激素的分泌量相应地出现昼夜周期性变化。实验证实，褪黑激素在血浆中的浓度白昼降低，夜晚升高。松果体通过褪黑激素的这种昼夜分泌周期，向中枢神经系统发放“时间信号”，转而引发若干与时间或年龄有关的“生物钟”现象。如人类的睡眠与觉醒、月经周期中的排卵以及青春期的到来。新近发现，人体的智力“生物钟”以33为周期进行运转，情绪“生物钟”为28天，体力“生物钟”为23天。这三大生物钟的调拨也是由松果体来执行的。
获得荣誉
2017年，三位美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨因在生物钟运行分子机制方面的研究成就而获得诺贝尔生理学或医学奖。
生物钟研究
有趣的生物钟现象
许多生物都存在着有趣的生物钟现象。例如，在南美洲的危地马拉有一种第纳鸟，它每过30分钟就会“叽叽喳喳”地叫上一阵子，而且误差只有15秒，因此那里的居民就用它们的叫声来推算时间，称为“鸟钟”；在非洲的密林里有一种报时虫，它每过一小时就变换一种颜色，在那里生活的家家户户就把这种小虫捉回家，看它变色以推算时间，称为“虫钟”。
在植物中也有类似的例子。在南非有一种大叶树，它的叶子每隔两小时就翻动一次，因此当地居民称其为“活树钟”；在南美洲的阿根廷，有一种野花能报时，每到初夏晚上8点左右便纷纷开放，被称为“花钟”。
不仅如此，微小的细菌也知道时间。某些单细胞生物体内不仅存在生物钟，而且这些生物钟十分精确。
人体内的“隐性时钟”
万物之灵的人类，同样受着生命节律的支配。什么是人体生物钟？有人把人体内的生物节律形象地比喻为“隐性时钟”。科学家研究证实，每个人从他诞生之日直至生命终结，体内都存在着多种自然节律，如体力、智力、情绪、血压、经期等，人们将这些自然节律称作生物节律或生命节奏等。人体内存在一种决定人们睡眠和觉醒的生物钟，生物钟根据大脑的指令，调节全身各种器官以24小时为周期发挥作用。
早在19世纪末，科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象。上世纪初，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达，他们通过长期的临床观察，揭开了其中的奥秘。原来，在病人的病症、情感以及行为的起伏中，存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。大约过了20年，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授，在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后，发现人的智力是以33天为波动周期的。于是，科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏，绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图，被形象地喻为一曲优美的生命重奏。到了20世纪中叶，生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实，创造了“生物钟”一词。
生物钟：人的第三只眼
生物钟的位置到底在何处？传统的观点认为，生物钟应该存在于大脑中，但对于具体位置的说法却又各不相同。有人认为，生物钟的确切位置在下丘脑前端，视交叉上核内，该核通过视网膜感受外界的光与暗，使之和体内的时钟保持同一节奏。也有人认为，生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系，由于褪黑素是由松果腺所分泌，因此生物钟也应该位于松果体上。
后来产生了外界信息所导致的外源说、生物体内在因素决定的内源说和生物体与环境相互作用的综合说等。
外源说认为，某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因。美国学者弗兰克布朗博士认为，人类对广泛的外界信息，如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线，其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感，这些变化的周期性，引起了人的生命节律的周期性。
内源说认为，生命节律是由人体自身内在的因素决定的。对夜间活动的仓鼠的试验表明，在外界条件变化的情况下，如在与地球自转方向相反的条件下，仍然有相似的节律。人在恒温和与外界隔绝的地下，也表现出近似于24小时的节律，因此，人的生命节律是由人自身的因素造成的。
综合说是人体与环境相互作用的理论。
12个生物钟基因
生物钟基因普遍存在于生物界，其作用在于产生和控制昼夜节律的运转。生物钟基因及其编码的蛋白质组成反馈回路，维持振荡系统持续进行并与环境周期保持同步，各级进化水平物种生物钟的基因组成和控制途径有同有异。
据专家介绍，人类已经发现了12个与生物钟相关的基因，生物钟不但影响人的身心健康，而且可以在治疗疾病中发挥重要的作用。
20世纪80年代，由于分子生物学的发展，生物钟的研究取得了突破性的进展。1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇，它的生物钟只有21小时。科学家花了14年时间，直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因。这就是人类第一次发现与生物钟相关的基因，这个基因被命名为period———“周期”。科学家一直试图克隆该基因在其他物种，尤其是哺乳动物的类似基因，但一直未能成功。1997年《细胞》杂志上发表了一篇论文，科学家通过对上万只实验鼠的研究，发现了一只实验鼠的生物钟周期是27小时，并定位克隆了这个核酸发生变异的基因，命名为“时钟”基因—ClockGene。
与此同时，孙中生博士等为了克隆乳腺癌基因，对17号染色体基因进行大规模的筛选。他们发现，其中有一个基因与果蝇的生物钟基因“周期”呈现一定的序列类似性，因此假设该基因是果蝇“周期”在哺乳动物中具有同等功能的类似基因。通过动物实验，他们发现“周期”基因有24小时表达节律，同时该基因的表达能随光周期的改变而变化。这一发现因揭示了生物钟的分子生物学基础，被评为当年10大科技突破之一。
研究表明人类生物钟一天慢18分
人类的生物钟同时钟并不同步。日本科学家近日发表研究论文说，他们发现人类生物钟的周期是24小时18分。而其它动物和植物的这种生物钟与时钟差距更明显，一些动物的生物钟周期是23小时至26小时，而植物是从22到28小时。
研究者认为这种现象可以用达尔文的进化论来解释。以鸟儿为例，如果它严格按照时钟作息的话，那么当它每天早上醒来觅食时会发现，树上的虫子已经被先飞入林的鸟儿吃得差不多了。所以严格守时的生物会面临最大的竞争压力，最终趋于灭亡。
但是为什么生物钟与时钟的不同步不会累计起来最终打乱我们的生活规律，让我们醒来得一天比一天晚？研究者说，光线会通过影响体内激素水平和体温等不断重新设定生物钟。
研究者用计算机做了一个模拟生物钟进化的实验。实验证明，那些对竞争最有利的生物钟周期的确是接近24小时，但又不是特别接近。
动物皮肤里藏着生物钟
哺乳动物的皮肤组织里存在生物钟，而且与脑内的生物钟步调一致。这一发现有可能用于诊断由生物钟紊乱导致的各种病症。
这位科学家在对老鼠的实验中发现，老鼠的皮肤粘接组织的成纤维细胞里有大量的生物钟基因存在。他把存在于脑丘下部的生物钟叫做“母钟”，把皮肤等组织细胞里的生物钟称为“子钟”。他还发现，子钟和母钟连动，而且作用机制也相同。据认为，包括人在内的各种哺乳动物的生物钟结构与机制大致相同。
社会时差
“社会时差”指人们基于工作和社会责任形成的睡眠周期与体内生物钟不同步。
结果显示，研究对象作息越是与生物钟背离，越可能陷入抑郁、焦虑，同时幸福感较低。
最佳时间
每个人都有自己的“生物钟”，如果人长时间改变自己的生活节律，就会改变体内激素分泌量，导致神经紊乱，体内生物钟必然受到影响，因此，要尽可能提倡顺应人体内部规律的生物钟养生法。
最佳起床时间：早晨5-6点钟是人体生物钟的“高潮”，体温升高，此时起床会精神抖擞。
最佳饮水时间：起床后饮水既可补充一夜消耗的水分，又可稀释血液，有洗涤肠胃、防止血栓形成的作用，餐前1小时喝一杯水，有助于消化液的分泌，促进食欲；睡前饮水，可冲淡血液，使循环通畅。
最佳工作时间：上午10时至下午3时工作效率最高。一般而言，上午适于脑力劳动，下午适于体力劳动。
最佳午休时间：人脑的活动能力在下午1时左右为低落，故此时午睡最佳。
最佳锻炼时间：一般下午4时以后，是进行体育锻炼的最佳时间，这时人体耐力上升，肌肉温度高，血液黏滞性最小，关节最灵活。
最佳减肥时间：饭后1小时左右，缓速步行20分钟，有利于消耗热量，以利减肥。
最佳刷牙时间：应在饭后3分钟内进行，因此时口腔内细菌分解食物残渣所产生的酸性物质，会腐蚀和溶解人的牙釉质，此时刷牙效果最好。
最佳吃水果时间：饭前1小时吃水果有益无害，饭后2小时吃水果其营养成分最易被吸收。
最佳喝牛奶时间：睡前喝一杯牛奶，既可补充营养，又有助于睡眠。
