科學助力2小時跑完馬拉松

肯亞運動員Dennis Kimetto 在參加2013年東京馬拉松賽。 圖片來源：Aflo Co. Ltd./Alamy Stock Photo

4分鐘一英里，美國滑板巨星Tony Hawk的900、棒球球星Babe Ruth的全壘打記錄：運動的統計計算包含了那些看上去堅不可摧但實際可以跨越的障礙。那對希望2小時跑完馬拉松賽的人而言，是否同樣適用呢？

多年來，由科學家和工程師組成的「Sub2計劃」研究小組一直致力於實現這個目標。而且，在過去幾個月里，運動品牌公司耐克和阿迪達斯等重量級參與者也已經宣布啟動旨在降低障礙的項目。但即便如此，在120分鐘內跑完42公里仍然很困難。

那麼，科學能夠幫助運動員突破極限嗎？《科學》雜誌日前採訪了馬拉松專家，希望弄清什麼使這項挑戰變得如此困難，而且，人們是否真的接近了這項運動的分水嶺。

目前，肯亞長跑選手Dennis Kimetto是馬拉松世界紀錄的保持者：2:02:57。還有兩名運動員曾經跑進了2:03:10，他們是衣索比亞的Kenenisa Bekele和肯亞的Eliud Kipchoge。這就意味著，要想2小時跑完馬拉松，差不多要縮減3分鐘，即把目前的最好成績再提高2.5%左右。

儘管對非專業長跑愛好者來說，3分鐘看似不是什麼難以企及的天文數字，但南非開普敦大學運動科學家Ross Tucker指出，專業馬拉松運動員跟業餘跑者之間的差距非常大，「對於職業選手來講，2.5%這個成績提升的量級絕對是非常巨大的」。

不過，仍有3種方法能提高成績：必須更有力量、跑得更高效和降低賽程難度。

雖然採用採用血液回輸技術，尤其是紅細胞生成素，人為抬高血紅蛋白水平能提高最大攝氧量。但在馬拉松賽中，這種做法是被明令禁止的，並且所有團隊都承諾不採用違規行為。這就意味著人們需要努力提高效率而不是力量。

如何跑得更高效？人類的跑步時效率並不高。只有45%的能量會推著人們的腿往前，其餘的能量都被浪費在了腳與地面的「互動」上。要提高效率，應盡量使得能量作用於兩條腿上，那或許要穿上有彈簧的鞋子。「耐克最近為鞋中的這種彈簧申請了專利。」Tucker說。

今年1月末，在阿聯酋舉辦的迪拜馬拉松賽上，衣索比亞長跑選手Bekele就穿了一雙採用新彈簧技術的鞋參加了比賽。不過，因為在途中摔倒，他未能完成比賽。

而阿迪達斯不久前也推出了一款名為「Adizero Sub2」的鞋，不過這款鞋並沒有使用彈簧，而是採用了一種特殊的泡沫材料，據說效率提高了1%。其實這種「推動」材料數年前就已出現，不過新技術將其重量減輕了150克。肯亞選手Wilson Kipsang穿著這款鞋參加了日本東京馬拉松賽並奪冠，雖然離2小時的門檻差不多還有4分鐘之差，但這已經是日本馬拉松賽的最好成績了。

然而，參與了「Sub2項目」的生物力學專家Peter Weyand並不認為一雙鞋就是突破2小時之限的法寶。他說：「在鞋子里裝入彈簧早就不稀奇了，我不覺得這有什麼用，問題沒那麼簡單。」

「Sub2項目」更關注如何提高人的生理表現水平，而不是鞋子。該計劃發起人、英國布萊頓大學的Yannis Pitsiladis看來，馬拉松選手競技水平還有很大的提升空間。就拿那些一流東非選手來說，由於條件所限，其飲食、訓練水平等均未實現最優化。

如何讓賽程更簡單？跑馬拉松時，如果是在理想的天氣（順風）中一路下坡會相對輕鬆。此外，海拔高度低于海平面也有幫助，因為隨著海拔高度的降低，氧濃度會相應地上升，使得呼吸更有效率。如果有領跑員就可以減少後面跟跑者的空氣阻力。「這可能會提升1%~2%。」Tucker說。

不過，這些存在一個致命缺陷——所取得的成績很有可能不被國際田聯認可。雖然，耐克計劃在年內完成2小時馬拉松的壯舉，但公司方面也承認，就算達成了這個目標，成績也可能難獲認可。

實際上，對於現代體育競技而言，將成績提高2%左右並不罕見。就Bolt為例，他已經將男子百米跑的成績提高了1.7%。不過，Tucker指出，馬拉松的成績近15年已經提高了2%，「所以要更進一步，再縮短兩三分鐘就沒那麼簡單了」。

儘管如此，Pitsiladis還是對馬拉松選手跑進2小時十分樂觀。他認為，只要計劃周全，有充足的經費，無須藉助高科技鞋等噱頭，到2020年也能實現這個目標。

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