2004年8月13日，第28届夏季奥运会在希腊首都雅典隆重开幕。在持续16天的各项大赛中，人类的运动成绩和运动极限将再次成为一个热门话题。其中一个中心问题是：人类的运动成绩有没有极限？

人类文化的典型悖论

对于人类运动成绩有无极限或世界纪录有无极限，英国牛津大学体育生理学家爱德华的解释是：现在稍有常识的人都知道，如今男子100米跑绝对不可能创造6秒的成绩，更不用说5秒或4秒了。但是，100年后能不能呢？如果100年后不行，1000年后行不行？1000年不行，那么10000年后呢？这样一直问下去，说“有极限”恐怕就得慎重考虑了。谁能断言一个纪录在10000年后还不可能被打破呢？如此看来，“极限论”就是错误的。

但是，反过来说，谁能断言在遥远的未来，人类的体育成绩可以达到100米只用1秒的成绩或纪录。这种不可思议的成绩，退一万步讲，即使是可以实现的，那么，100米只用0.5秒可不可能？再由此问下去，“无极限论”似乎也站不住脚了。那么，人类运动有无极限或人类的体育成绩的绝对世界纪录是否存在？爱德华断言，这将是一场永无尽头的争论，会时起时伏地延续下去。

现在我们不考虑爱德华的断言，只考虑一个简单的问题——人类的运动成绩会不会不断地被突破？也许，这是大多数人都会回答的问题。因为，只要通过改善人类自身的体能和外在的运动环境，就可以把许多不可能的极限一点点地打破或突破。如今，人类在体能方面也许已走到了尽头，但改善运动环境，包括把科技手段渗透到体育运动的方方面面，如改进体育器械、装备，利用人体和动物工程原理改进运动方式和姿势等，就可以把过去不太可能的纪录刷新和打破。

跑道与跑鞋

利用塑胶跑道改善和打破人类运动的纪录，是现代体育的一个经典。在人类体育史上，石块地、泥地、沙地、草地和煤渣地（跑道）等都是人们展现自己运动才能的基本环境和场地，但科技发展到今天，人类好像找到了更为优异的场地，比如聚氨酯塑胶跑道就是目前国际上公认的最佳运动地面。塑胶跑道厚度一般为13毫米，其优点是弹性好、耐磨、防滑、色彩美观、场地清洁、易于维护管理、不受气候等条件影响。这种场地平坦均匀，可吸收震动，弹跳自如，运动员若跌跤还能减少受伤程度。因此，由于有这些优点，可以明显改善运动员的成绩。

在心理上，由于跑道色彩鲜艳美观，给运动员一种舒适感，可振奋精神、提高竞技水平。而跑道平坦、不滑、有弹性，有助于运动员释放生理体能，提高成绩。无数大型国际赛事表明，运动员100米短跑在聚氨酯跑道上要比在煤渣跑道上快0.2～1.03秒，而跳远成绩可提高20～30厘米。不过，今天塑胶跑道对人和环境的健康安全问题正在成为争论的话题。但在确切的研究结果出来之前，塑胶跑道还会用于赛场。

利用科技手段改造运动鞋也是创造新纪录的有效手段。在1991年的东京田径世锦赛上，美国运动员刘易斯以9秒86的成绩打破百米世界纪录，人们普遍认为他穿的跑鞋是重要的“功臣”。他那双鞋经过运动力学、医学专家和鞋匠的精心设计，只有115克重，鞋底镶着轻盈而坚固的陶瓷鞋钉。由于陶瓷耐磨而且钉子附近无任何黏附物，鞋的重量减轻了20克，这就为他打破100米世界纪录打下了坚实的基础。据说这双鞋价值十几万美元。

受到这一启示，世界著名的运动鞋厂商耐克公司又耗巨资为两位当今田坛巨星——短跑名将迈克尔 · 约翰逊和世界第一女飞人玛丽安 · 琼斯研制了“金缕鞋”与“水晶鞋”。研发这两双鞋都耗费了科研人员3年的时间。约翰逊在1996年亚特兰大奥运会上曾夺得200米和400米两枚金牌，由于年纪偏大，他必须在保证安全的前提下尽量减少足部的负担。耐克公司的研究人员为他特制的这双跑鞋仅有116克，而且也许是世界上最昂贵的跑鞋，鞋面全部由24 K纯金制成的颗粒包裹，金光灿灿。

而耐克公司为琼斯制作的像艺术品一样的“水晶鞋”由极其昂贵的透明塑料制成，总重量只有3.5盎司（约合99克），是有史以来最轻的运动鞋。而且为了减轻重量，这双鞋没有后跟。用高速摄像机以每秒500幅的速度拍下琼斯比赛的英姿后，科研人员发现，她比赛时后跟从不着地。尽管今天琼斯服用兴奋剂的事实得到证实，而且她也无缘雅典奥运会，但谁也不能否认高科技体育装备为运动员打破世界纪录奠定了基础。

泳衣与撑杆

正如人们能想到用聚氨酯这样的材料来制成跑道以提高运动成绩一样，也早就有科技人员希望用聚氨酯来制成泳衣以提高游泳成绩。但实际上在此之前，人类对运动员穿什么样的泳衣才能游得更快已经进行了长期的探讨与争论。

比如，有人认为不穿泳衣的裸泳会游得更快，因为一是少了泳衣的重量负担，二是没有了泳衣的阻力。但裸泳之所以没有普及，主要不在于不雅，而在于荷兰研究人员用实验证明裸泳游得并不快。实验证明，不穿泳衣的阻力比穿泳衣要大9%，泳衣可以使身体变成流线型，阻力更小。1950年，可以自由伸缩的尼龙泳衣风靡世界，而且泳衣的样式不断变化，并且都遵循一个运动力学原理——物体越呈流线型，阻力越小，速度就越快。所以1976年，杜邦公司以阻力更小的聚氨酯纤维制作泳衣。

真正的突破是“鲨鱼皮”泳衣的问世。1998年英国运动员在英联邦运动会上首次使用有“第二皮肤”和“鲨鱼皮”之称的泳装。这种泳装不仅利用了运动力学，而且利用了仿生学的原理，模仿了鲨鱼皮肤的特点。鲨鱼游得快是因为其皮肤上有一层细小的脊柱形突起，鲨鱼在水中游动的时候，这些突起能够更有效地使身体周围的水流走，从而减少阻力，使鲨鱼成为海洋中游泳的佼佼者。

科研人员以特氟纶纤维为原料制成“鲨鱼皮”泳衣，突起的高度和宽度都经过了严格测算，同时该面料上还添置了身体观测系统，可以记录运动员的特征，使泳衣更舒适。1999年10月，国际泳联正式允许运动员可穿“鲨鱼皮”泳衣参赛。2000年悉尼奥运会的游泳比赛中，天才泳星“大脚”索普和他的队友穿着黑色连体紧身“鲨鱼皮”泳装，夺得一枚又一枚奖牌，“鲨鱼皮”泳装的高科技威力由此受到越来越多人们的青睐。

再看看撑杆跳的历史。用沉重、没有弹性、容易折断的木杆跳出来的撑杆跳成绩只有3.30米。1905年运动员开始使用重量较轻、有一定弹性的竹竿，最高成绩达到4.77米。1930年运动员使用较为坚固的金属杆，这是一个历史性突破，因为减少了撑杆折断的后顾之忧，运动员可以提高握杆点，加快助跑速度，成绩便突破到4.80米。当材料力学与新型材料结合后，1948年人们创造出了重量更轻、弹性更强的玻璃纤维杆，人类的撑杆跳成绩一下子突破6米极限。

谁知道未来人类还可以利用多少科技手段突破过去的运动极限，打破过去认为是难以企及的世界纪录呢？

姿势改变成绩

人类对运动极限的突破有时仅仅是改变了一下运动姿势的结果，不要小看运动姿势的小小改变，因为其中涉及人体工程学、人体力学、人类行为学、仿生学等。

背越式跳高是一个最为典型的创造新纪录的经典，因为这一姿势自然地利用了人体高度与弹跳的关系，只要脚有足够的力量和借助跑步的飞跃，头部能先越过去的地方，全身也能飞跃过去。从跨越式到俯卧式是人类跳高的飞跃，而在俯卧式还占统治地位的时代，在1968年的墨西哥奥运会上，美国运动员理查德 · 福斯伯凭借自己创立的背越式跳出了2.24米的高度，距2.25米的世界纪录只差1厘米。这个符合人体工程学和人体力学原理的创新姿势使人类跳高的极限，在此后的20多年间上升了17厘米，达2.41米。

同样，游泳姿势的改变由于结合了运动体力学和人体工程学的原理而使人类游得更快。早期的游泳是侧泳为主。而在1912年的斯德哥尔摩奥运会上，来自夏威夷的美国选手杜克 · 卡哈纳莫库首次采用了自由泳，结果将100米泳的世界纪录整整提高了5秒。这个成绩令人难以置信，赛后裁判将其游泳的距离反复测算了四遍才承认成绩有效。自此，自由泳也在全球普及开来。

能与不能

可以看到，人类体育成绩的一次次提高，人类运动极限的一次次突破都是渐进的，而且是借助外力和借助科技与行为的手段，改善和挖掘自身运动潜力的结果。但是，人类的运动成绩也可能存在极限和难以企及的地方。远的不说，仅是目前能证明的就有两点。

一是由于人类可以借助的科技手段较多，运动成绩也会不断提高，世界纪录也会不断被打破，但人类也有一些共识，有些手段是不能使用的。比如，药物从本质上来说也是科技的手段之一，借用药物，加拿大的本 · 约翰逊跑出了9秒79的百米纪录，以后美国的蒙哥马利又跑出了9秒78。现在美国已查实蒙哥马利有系统地长期服用违禁药物，因而取消了他参加本届雅典奥运会的资格。也因此，人们怀疑蒙哥马利的成绩是否真实，国际奥委会是否会像取消本 · 约翰逊的成绩一样取消蒙哥马利打破并保持的百米世界纪录呢？

但是，所有人也都不得不承认，人类借助医学和生物化学而制造的药物增强了力量，使得运动成绩大大提高了，在本质上这也是借助科技的力量。但服用药物之所以遭到人类的禁止和不齿，主要在于两个巨大的弱点：一是不公平，二是损害人类自身的健康并危及生命。但是，如果所有运动员都服药呢？不公平虽然得到纠正，但是，损害健康和危及生命这一最严重的缺陷是人类所无法克服的。这不仅有违奥林匹克宗旨，而且有违人类生命伦理中的基础——保护生命和维护健康。

最后，无论人类利用何种科技手段，而且这样的手段最终得到了大家的一致认可，但人类的运动成绩也永远面临着极限。正如宇宙，你说它有边但你又看不到，你说它无边却也无法证明。所以，人类只能在保持纪录与打破纪录、保持极限与突破极限这样的循环中不断地走下去。

· 运动知识问答 ·

考考你对田径耐力训练的了解程度

1.训练地点：a）高原，b）海平面；2.运动饮料：a）高蛋白质、高碳水化合物，b）仅高碳水化合物；3.赛前食物：a）红辣椒作调味品，b）清淡的食物；4.训练场地：a）橡胶地，b）水泥地；5.运动员合适的基因型：a）ACTN3R，b）ACTN3X。

答案：

1.海平面：许多运动员反映在高原训练能帮助提高耐力。因为低氧环境刺激人体产生更多红血球，从而使得给肌肉的输氧量增加。然而高原稀薄的空气使训练变得极为艰难，尤其对于依靠瞬间爆发力的短跑选手来说更是得不偿失。体能教练们开始青睐一种叫做“高处生活，低处训练”的方式。这样运动员们既能在低海拔处投入高强度训练，又可以得益于高原生活带来的足量红血球。

2.高蛋白质、高碳水化合物饮料：研究表明，高蛋白质饮料能帮助运动员保持均匀的速率。及时补充富含乳清蛋白和碳水化合物的饮料的自行车手相比一般车手，其耐力时间多出了40%。对长跑运动员的研究也显示了类似的结果。高蛋白质饮料对减轻高强度训练带来的肌肉损伤也有一定好处。赛前训练时饮用此类饮品能使血液中磷酸激酶水平（肌肉损伤的标志）下降80%左右。

3.红辣椒作调味品：红辣椒中富含的辣椒素也是止痛药膏中常见的成分。而对耐力选手而言，它的好处远不止于此——摄入了辣椒素的实验鼠能显示出更强的耐力。辣椒素能促使人体分解脂肪酸，而不是通常的肝糖原来获取能量。脂肪酸转化成能量的过程要比肝糖原缓慢，因此可以延后“极限”到来的时间。

4.橡胶地：特制的橡胶跑道可以缓和运动员每次触地的冲击力，减轻关节的磨损。过硬的场地无疑对运动员的身体不利，他们磨损的关节更会阻碍流畅的步伐从而使成绩下降。本届奥运会专用跑道由天然硫化橡胶制成，内部的对开式铁心结构能根据运动员的脚步而及时形变。但跑道也不能做得像沙子一样柔软，必须保持一定牵引力以防止滑倒。

5.ACTN3X：目前已有一些基因被发现与运动天赋有关。ACTN3（α辅肌动蛋白3）基因就是其中之一。它有R和X两种等位基因。短跑选手常携带R等位基因，它能使人体产生只存在于快肌纤维中的辅肌动蛋白。而快肌纤维能提高人的爆发力。相反，耐力型选手更多的携带不产生辅肌动蛋白的X等位基因。耐力型和高冲击型选手的基因型差异还表现在一种能产生血管紧缩素转化酶的基因上，这种酶与肌肉耗氧的效率有关。

[江泽淳/编译]