1896 年 3 月 1 日，巴黎的上空仍是佈滿厚厚的雲層。法國物理學家亨利・貝克勒 (Henri Becquerel, 1852-1908) 望著窗外陰沉沉的天空，嘆了口氣。他打開抽屜，拿出放在裡頭已經兩、三天的東西，猶豫著要如何處置⋯⋯

五個星期前，他看到倫琴 (Wilhelm Röntgen) 用 X 射線拍出倫琴夫人手部的骨骼相片，震撼不已，決心研究這神秘的放射線。倫琴用「 X 射線」來命名，因為他自己也不知道來源是什麼，到底是從陰極直接產生的？還是氣體和螢光物質受到激發所產生的？貝克勒直覺認為這跟螢光脫不了關係。他已研究磷光礦物多年，不禁聯想到：這些磷光礦物在吸收光線、發出螢光的同時，是否也會發出看不見的 X 射線？不過 X 射線顯然比螢光強得多，磷光礦物必須吸收更強、更充足的陽光才行。剛好手邊就有鈾礦，不如直接拿來實驗看看吧！

於是貝克勒將感光底片緊緊夾在兩張黑色厚紙板之間，先放在太陽下一整天，確認沒使底片變色。接著再將鈾鹽放在黑紙上，一起曬幾個小時，底片顯影後，果真出現鈾鹽的黑影。他按捺住內心激動，仔細想想，發覺必須排除鈾鹽本身蒸發穿透厚紙板的可能性才行。於是他又在鈾鹽與黑色厚紙板之間夾進一片玻璃，再同樣操作一次，結果還是會產生影像！這似乎已經可以證明他的猜想：鈾鹽吸收光線後會發出 X 射線！

貝克勒向法國科學院報告他所作的實驗後，受邀於 3 月 2 日前往進行正式發表。為了慎重起見，他想在啟程前再做幾次實驗，好確認沒有問題，但材料準備好後，天空卻不作美，只好收進抽屜裡。無奈接連幾天仍是陰霾的天氣，明天就要出發了，到底該直接丟掉，還是⋯⋯

他決定還是將底片洗出來看看，結果大大出乎意料──放在黑暗抽屜內的底片竟然呈現出鈾鹽清楚的廓影！這完全推翻他原先的理論，因為顯然鈾礦會自己發出放射線，與吸收陽光完全無關！貝克勒先是一陣錯愕，但釐清這事實後，反而露出微笑，因為明天他不但可以如期出席發表演說，還能宣布一個更重大的發現。

貝克勒的一念之間，決定沖洗底片，才發現放射性，並促使科學家重新思考原子的內部結構，居禮夫婦也因為他的發現，才能進一步研究放射性物質。貝克勒因此與居禮夫婦三人共同獲頒 1903 年諾貝爾物理獎。

本文同時收錄於《科學史上的今天：歷史的瞬間，改變世界的起點》，由究竟出版社出版。

• 本文與台灣科技媒體中心合作，內文經泛科學改寫。
• 本文轉載整合自台灣科技媒體中心《「熱量限制配合晝夜節律可延長小鼠的壽命」專家意見》
• 資料更新至 2022 年 5 月 10 日，完整文章請見上方連結

目前越來越多動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

控制吃飯時間，可以延長壽命？

美國德克薩斯大學西南醫學中心的小彼得．奧唐納腦研究所 (Peter O’donnell Jr. Brain Institute) 研究團隊，今（2022）年 5 月 5 日在國際期刊《科學》（Science）公開研究論文，使用小鼠為實驗對象，研究進食熱量與進食時間，與小鼠壽命之間的關係。

團隊先讓小鼠自由的取食飼料 6 週後，再分成 5 個不同組別，分別是：

1. 只能在日間每隔 90 分鐘進食、
2. 只能在晚間每隔 90 分鐘進食、
3. 只能在日間開始兩小時內進食、
4. 只能在晚間開始兩小時內進食、
5. 全天內每隔 160 分鐘允許進食。

這 5 組小鼠被限制攝取的熱量相同，實驗過後，再和完全自由取食且沒有限制熱量攝取的小鼠比較。

研究結果顯示，與完全自由進食的小鼠相比，有限制進食時間的小鼠平均壽命較長，其中第 2.4 組（只能在晚間每隔 90 分鐘進食，以及只能在晚間開始兩小時內進食）延長壽命的效果最好，平均可延長 35% 壽命；而只能在日間進食的兩組小鼠，平均可延長20%壽命。

研究也觀察到其它有趣結論：

• 隨著年齡增長，五組小鼠的體重，都比自由進食的小鼠更輕，且在非主要活動的時間（白天）進食的小鼠，白天的活動變多了。

• 在完全自由取食的小鼠肝臟中，原本與老化相關的基因表現隨年齡增長而改變，有些基因表現降低，有些增加，且基因表現的晝夜節律性也隨老化而降低。但在只能晚間進食的兩組小鼠身上，這些因老化而造成的改變較少。

作者根據研究結果指出，僅僅限制熱量攝取而不在特定時間禁食，可以延長小鼠的壽命，禁食可以對延長壽命效果有加分的作用，而不是主要造成效果的原因。

研究凸顯了「晝夜節律」的重要性

國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所教授 許翺麟 表示，目前越來越多，動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

過去研究飲食中，熱量限制對老化與壽命的影響時，常常無法分辨原因到底是因為「總卡路里攝取較少」還是「固定且有規律的長時間禁食」。最近幾年，科學家開始針對此一問題進行更深入的研究。

去年一項使用小鼠的研究顯示，限制飲食的熱量可延緩老化的效果，可能大部分來自於長時間且有規律的禁食^[1]。此外，另一項在果蠅的研究中也指出，不但是要有規律的禁食，何時禁食也同樣重要。最有效延緩老化的方式，要與動物本身的生理時鐘配合，在本來就比較少進食的時候進行禁食^[2]。

• 編註：小鼠是夜行性動物，上述文字中的「日間」指的是白天光線照射，對小鼠而言是休息和睡眠的時段，「晚間」沒有光照，才是小鼠活動和主要進食的時段。

這次的研究中更進一步證實，單純只是限制總熱量攝取，只能提供很少的延長壽命效果，反而熱量限制並配合生理時鐘進行間歇性禁食的效果最好。小鼠是夜行性動物，日間禁食對延長壽命的效果，遠比夜間禁食的效果更加顯著，至於每日禁食 12 小時或 22 小時則差異不大。此外本研究也顯示，調控生理時鐘的基因在調控老化上的重要性。

人類比照辦理也會有用嗎？

許翺麟教授 說明，本研究最大的限制來自於其僅用單一品系、單一性別的小鼠來進行研究。從過去其他研究已知，飲食限制對不同品系與不同性別的動物，效果不盡相同。因此本研究雖然頗具參考價值，但是能否推論到其他品系的小鼠，甚至其他物種與人類，仍有待未來更多研究來支持。

雖說人類遠比實驗動物複雜，會影響老化的因素也不僅止於飲食，然而維持平衡且有規律的飲食習慣，加上適當的限制進食時間，也許是一種相對可行，且有效促進健康老化的方式。也期待未來更多相關研究，能協助我們進一步釐清這些結果在人類中是否相同。

參考文獻

• [1] Pak, Heidi H., et al. (2021) “Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice.” Nature Metabolism, 3(10), 1327-1341.
• [2] Ulgherait, Matt, et al. (2021) “Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity.” Nature, 598(7880), 353-358.
• Acosta-Rodríguez, V., Rijo-Ferreira, F., Izumo, M., Xu, P., Wight-Carter, M., Green, C. B., & Takahashi, J. S. (2022). “Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice.” Science, e.