如果说什么项目最能直观体现「更快、更高、更强」的奥林匹克格言,那无疑是田径和和游泳,这里是人类在陆地和水中展现极致速度的舞台,同样也是运动员服用兴奋剂的「重灾区」:因为如果不依赖药物「作弊」,人体的肉体极限似乎已经渐渐触碰到了难以逾越的「叹息之墙」——
以本届巴黎奥运会的男子100米和200米为例:百米冠军诺亚·莱尔斯的夺冠成绩为9秒79,200米冠军特博戈的成绩为19秒46,依然落后于博尔特2008年北京奥运会上创造的9秒69和19秒30的赛会纪录。
诺亚·莱尔斯夺得男子100米冠军
事实上,人类的跑步成绩已经停滞了许久。《华盛顿邮报》对游泳和跑步两个项目过去十年的世界纪录趋势进行了比较分析,结果显示,跑步项目无论男子纪录和女子纪录都正在趋于稳定值:例如2021年东京奥运会上所有男子短跑金牌得主的成绩,相较于1972年奥运会都没有快过4%,而游泳的破纪录率则比跑步项目高出43%。
那么我们是否有理由认为,跑步这样的竞速项目世界纪录,可能已经非常接近于人体极限了呢?
想提升成绩,先得上科技
从整体上看,人类的奔跑速度在战后70多年时间里取得了长足的进步:1950年代,美国体育界断言不可能在4分钟内跑完一英里(约1.6千米),如今顶尖的高中生运动员就可以达成,世界纪录更是刷新到了3分43秒。
以田径和游泳为例,更轻便的跑鞋、更少阻力的泳衣、更舒适的跑道和更少湍流的泳池等,以及更科学的营养膳食和后勤保障等,都在帮助运动员们变得更快。
「我认为从1950年代到现在,人类在生理上并没有发生根本性的变化。」美国俄勒冈大学生理学教授威尔金斯说,「如果你把1950年代的运动员放在现在的科技水平和训练环境下,我认为他们也可以跑出不逊于现代运动员的水平。」
1956年墨尔本奥运会的短跑比赛
运动装备可以多大程度上帮助运动员们发挥极致天赋?最著名的案例就是耐克与基普乔格的「Breaking2」项目:由工程师、科学家和生理学家组成的专业团队,为基普乔格设计出最理想的跑步条件,他被跑者们以箭头队形围绕来减少风阻,一辆安装了计时器和提示投影的汽车行驶在前方,帮助他实时保持最完美的配速。
Breaking2
鞋子的角色尤其重要:耐克Vaporfly的厚泡沫鞋底和碳板结合产生类似弹簧的效果,让跑步者的能量消耗减少了4%。这双跑鞋不仅让基普乔格成功突破2小时大关,还帮助更多跑者刷新了停滞多年的中长跑世界纪录:以女子5000米为例,埃塞俄比亚选手TiruneshDibaba在2008年创下的14分11秒15的世界纪录,自2020年开始已被四名选手打破,其中她的同胞GudafTsegay更是在去年将纪录刷新至14分00秒21。
肉身的极限,是多少?
「目前打破很多世界纪录主要靠科技,运动员的身体素质并不比20年前好。」美国人体科学专家迈克尔·乔伊纳(MichaelJoyner)如此认为。同样从事体育科学研究的罗斯·塔克(RossTucker)也通过自建模型得出相似结论:如果让1930年代的短跑运动员欧文斯接受现代训练方法和营养膳食,与博尔特在创下100米世界纪录的那场比赛上站上同一跑道,他的差距只在毫厘之间。
既然科学家们普遍认为人类的肉身已经到了瓶颈,那么,人体极限到底是多少呢?
我们显然无法对人体进行残酷的极限实验,好在斯坦福大学的海洋生物学家马克·丹尼(MarkDenny)另辟蹊径,从赛马和赛犬入手进行了研究。在美国《实验生物学杂志》2008年12月刊上发表了一篇题为《犬、马和人类的奔跑速度极限》的论文中,他提出了自己的假设:人类打破世界纪录的概率与人口总数有关。
「人口越多,出现天才的概率就越大,从我出生到现在,地球的总人口增长了两倍多,」丹尼说,人类打破世界纪录,可以看做是生物种群扩大后的概率问题。他找到了赛马和赛犬的数据,发现从1960~70年代开始,赛马和赛犬就很难变得更快了——随着人类饲主通过选种对它们的速度进行压榨,它们的生理结构反而变得越来越脆弱。
赛犬多为灵缇犬,是世界上奔跑速度最快的犬种
「它们的身体最终会崩坏掉,」丹尼说,「总有一天,人类也会遇到同样的问题。」
丹尼将赛马和赛犬的数据与人类的田径数据进行对比,并建立了一个数据模型来模拟人类速度的提升曲线,并且得出了人类的跑步极限速度:男子100米是9.48秒,女子800米是1分50秒83。论文发表至今的15年里,不靠嗑药,人类很难「更快」了吗?惟有女子马拉松的成绩被打破。他对此的解释是当时女子马拉松的比赛较少,可供他分析研究的数据相对匮乏。
「无论是两条腿还是四条腿、无论体重500公斤还是十来公斤,哺乳动物普遍存在着这种规律,」丹尼还开玩笑:「这也证实了人类在运动能力上表现地并不出色。」面对科学界和体育界人士的抨击,他澄清其研究只是基于生物学数据,实际情况中的影响因素会复杂得多。
除了丹尼的「语出惊人」,还有不少科学家致力于用数理模型来估算人体极限:德克萨斯基督教大学运动表现实验室的彼得·韦恩德(PeterWeyand)认为运动员在跑步时可以控制两个变量,即脚在地面的停留时间和肌肉对地面施加的力。如果他知道这两项数值就能通过模型计算出该名运动员的极限速度。他对博尔特的研究结论是,他可以更快,但不愿意透露具体的数值。
巴黎奥运会男子200米决赛撞线瞬间
长跑运动员的最大摄氧量对成绩有很大的影响——该数值类似于汽车发动机的排量。运动员可以通过训练来提升,目前已知的男性世界纪录是每分钟每公斤97.5毫升。人体科学专家乔伊纳在1991年发表的一篇论文中认为,如果一名顶级马拉松运动员在最大摄氧量、乳酸阈值和跑步节奏三个指标上同时达到最佳值,那么最快成绩将是1:57:58——20多年过去了,目前的世界纪录是2:00:35。
比起科技,「狠活」更有空间
与短跑成绩的停滞不前形成鲜明对比的,是游泳项目的世界纪录一直被刷新,即便是曾经外挂般存在的「鲨鱼皮」被禁止穿着之后,这一趋势也未受影响:
2008年北京奥运会上,菲尔普斯等运动员身穿提供更大浮力的「鲨鱼皮」创造了许多世界纪录。随着国际泳联对该款泳衣下达禁令,这些世界纪录被认为不可能再被打破。然而到了2021年的东京奥运会,这些纪录就已经纷纷作古。
菲尔普斯身穿「鲨鱼皮」在北京奥运会狂揽8金
——在专业人士们看来,提升游泳成绩的关键从来都不是「科技」,而是运动员的「狠活」。
巴黎奥运会男子100米自由泳项目上,中国选手潘展乐以46秒40的惊人成绩夺冠,打破了世界纪录,让游泳界为之震撼。而美国游泳队的最强自由泳选手杰克·亚历克西也不禁对潘展乐的打腿技术赞叹不已,在接受采访时表示:「我们这批美国自由泳选手并不是游不过潘展乐,与其说是输给了潘,不如说只是输给了他的打腿技术。」
潘展乐打破男子100米自由泳世界纪录
「游泳对人类这样的陆地生物来说,是一件非常不自然的事情,」美国游泳教练协会顾问拉塞尔·马克说。「这不像跑步,自人类出现以来就一直在进化,我们对于游泳仍处于学习和寻找最佳方法的阶段,我们需要花很多时间继续完善它。」
随着动作捕捉技术在游泳运动技术分析上的使用,游泳成绩的提升空间还会有越来越多的空间——这一技术在田径上早已使用多年,运动员随身佩戴的传感器可以将即时的精细数据(关节角度、起跑速度、脚接触地面时间等)发送到教练的平板电脑上,帮助后者分析和指导运动员改进技术动作。以前这些技术因为传感器无法做到充分防水等原因而没有在游泳项目中广泛应用。
跨栏项目需要更多的技术要领
强大的心理,是关键BUFF
当然,对于那些天赋异禀的运动超人们来说,强大的心理暗示也是帮助他们刷新成绩的关键BUFF。例如新科百米飞人莱尔斯在本届奥运会上就喜欢通过古怪浮夸的言谈举止示人,这其实也是他用来自我激励的方式。
莱尔斯在接受《华盛顿邮报》采访时表示,自己第一次想要在200米成绩上取得更多突破,是在高中一年级的时候。一次比赛中他以21秒2的成绩拿到冠军,这个成绩实现了他当时给自己定下的每年缩短一秒的目标。一位老教练打电话给他说:「你知道吗,你刚才跑出的时间正是博尔特在你这个年龄时跑出的时间。」
「我那时候才意识到,我设定的这个目标,与前辈们相比已经非常高了,」莱尔斯说。「那一刻我想好吧,我要实现这个目标,我必须从现在开始尝试一些别人从未尝试的事情。」
作为莱尔斯试图超越的目标,博尔特在北京奥运会100米决赛中把对手甩在身后,距离终点还有大约20米时,他回头张开双臂庆祝——如果他全力以赴,他甚至可以刷新自己的世界纪录,但那时他的心理活动似乎更想向世人彰显自己的强大。
博尔特北京奥运会百米大战「回头望月」
在2023年的芝加哥马拉松赛上,肯尼亚选手凯尔文·基普图姆将官方纪录刷新为2小时00分35秒,仅比基普乔格的两小时纪录慢了10秒。Breaking2项目的人坚信正是基普乔格给了越来越多的运动员以突破极限的信心。正如基普乔格曾在接受《连线》杂志采访时的说:「跑步的不是你的腿,而是你的心脏和头脑。」
在被问道博尔特的200米纪录还能被打破多少时,莱尔斯说表示「我计划跑进18秒6,至少这是我脑子里的想法,我只是希望这个纪录一千年内不会被打破。」
听起来很狂,但莱尔斯一定没有读过丹尼的论文——这位科学家对200米极限成绩的预测是18秒63。
「人们对于奥运会上没有人能打破世界纪录的想法感到沮丧,」丹尼认为人们总是觉得纪录就是用来打破的,而且一定会被打破,但这在逻辑上是不可能的:人类达到极限会扭曲体育竞技的本质。只要越来越多的运动员接近极限,未来的奥运会跑道上将由9名速度极致相同的运动员组成,他们再也没有机会跑得更快。
——这种预测,至少在本届奥运会的男子100米决赛上已经可以看出端倪:本场比赛被认为是「奥运史上成绩最接近的百米大战」,前七名的成绩都跑进了9秒90。
虽然人类通过体育竞技来挑战极限,在科学理论面前显得有些徒劳,然而挑战本身却有着重要的文化意义——因为人类文明的一大特征就是与必然性作斗争。
正如前文提到的曾参与Breaking2项目的俄勒冈大学教授布拉德·威尔金斯所言:「我们人类的本性就是不断突破极限,超越我们认为自己有能力做到的事情。这或许正是我们人类能够作为一个物种幸存下来的原因之一——因为我们通过追逐和被追逐而走得更远,做到了尼安德特人无法做到的事情。我知道一个人的极限是有限的,但整个人类却是无限的。」
对于场上的运动员来说,追逐才是关键。🏅
参考资料:
编辑/BEN
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