Eliud Kipchoge 以不到两小时跑完马拉松——科学说人类还能快多少?

这位肯尼亚马拉松选手表示,他预计将有许多选手追随他的脚步。

周六上午,埃鲁德·基普乔格完成了一项长期以来一直被运动员和科学家们猜测可能不可能的壮举:他以不到两小时的时间 跑完了马拉松。这位 34 岁的肯尼亚运动员的时长——一小时 59 分 40 秒,相当于每英里 4 分 34 秒的配速——不仅标志着长跑运动的一大突破,也 刷新了我们对人体极限的理解。但这一历史性的配速将不会被载入官方世界纪录,了解其原因很重要。

基普乔格在不到两小时内完成了比赛,但这却是团队共同努力的成果

基普乔格的比赛成绩受益于周六近乎完美的天气:由总部位于英国的化工公司 INEOS 组织和资助的这项赛事,并非在官方赛道上举行,而是在奥地利维也纳精心挑选的一段 6 英里长的平坦、类似跑道的赛段上进行。此外,基普乔格是赛道上唯一一名与时间赛跑的选手,战略性地设置的配速员 以 V 字形围绕着他,以阻挡任何风的阻力,避免为他的成绩增加额外的秒数。这些配速员本身就是世界上最顶尖的长跑选手,他们在比赛中以有组织协调的方式轮换,以确保他们能够保持与基普乔格打破纪录的速度相匹配,这在官方马拉松赛道上是不被允许的。同时,一辆车在队伍的最前方投射出一条以完成两小时目标所需配速移动的绿激光,以帮助运动员保持稳定。

由于马拉松距离很长——26.2 英里——微小的细节都会对选手的成绩产生巨大的累积影响。以每年四月初举行的波士顿马拉松为例,受新英格兰地区不可预测的春季天气困扰:两年前,一位名叫莎拉·塞勒斯的不知名业余选手在女子比赛中 获得了亚军,当时严寒和冻雨导致顶尖选手成绩被拖慢了几秒。但即使在完美的一天,小因素也会累积。饮水不足会导致选手脱水并升高体温,而摄入的快速碳水化合物不足会降低整体肌肉表现。在马拉松的整个距离上,这些额外的几秒钟对于试图打破纪录的人来说,很容易就成为天壤之别。

基普乔格在维也纳无疑完成了一项惊人的运动壮举,但这次比赛与波士顿那种充满湿滑街道和山丘的狂风大作的日子大相径庭。那么,我们为什么要关心呢?简而言之,直到现在,我们都不知道是否 *任何人* 都能以如此快的速度跑这么长的时间——无论他们的比赛条件有多么理想。即使是基普乔格本人,以前也未能做到。2017 年,他曾试图在一次辅助比赛中打破两小时大关,但未获官方认可。他仅以不到一分钟的差距错过了目标。既然我们知道这是可能的,那么在更常规的条件下实现这一目标将是一场竞赛。

为什么这很重要?

对于基普乔格(以及许多支持这项备受瞩目赛事的运动科学家、运动员和教练而言),这次成就的意义不在于打破纪录,而在于打破心理障碍。他说,他希望这次比赛能激励其他人也打破时间障碍。

马拉松——一项 26.2 英里的跑步比赛——是 1896 年第一届现代奥运会上的原始项目之一。冠军、希腊选手斯皮里东·路易斯以 2 小时 58 分 50 秒冲过终点线。从那时起,男女选手都远远超过了这一表现,在过去一个世纪里,马拉松成绩大幅下降。基普乔格以 2:01:39 的成绩在 2018 年柏林马拉松赛中创造了男子官方世界纪录,而英国选手宝拉·拉德克利夫则以 2:15:25 的成绩在 2003 年伦敦马拉松赛中创造了女子最快纪录。

粉碎人类无法在两小时内跑完 26.2 英里比赛的观念,实际上可能是让我们所有人跑得更快 Thus.

实现这一目标背后的科学

目前尚不清楚两小时马拉松是否会像班尼斯特的四分钟一英里那样成为一种趋势。马拉松的距离要长得多,这意味着身体崩溃和不可避免的并发症累积的机会要多得多。即使一位生理上能够以每英里 4 分 34 秒的惊人速度跑完 26.2 英里的选手,在不如维也纳基普乔格那样完美的条件下也可能无法实现。

但近期的研究表明,这一天终将到来。在一篇 1991 年的论文 中,梅奥诊所的迈克尔·乔伊纳推测,在绝对理想的条件下,一名世界级马拉松选手可以跑出 1:57:58 的成绩。他通过结合精英选手的生理数据得出了这个精确的数字,包括他们的最大摄氧量(肌肉一次能摄入和使用的氧气量——越高越好)、乳酸阈值(当肌肉以葡萄糖为燃料时,乳酸开始干扰其功能的临界点)以及跑步经济性(一名选手从 A 点跑到 B 点所需的能量)。乔伊纳的数据分析得出结论,顶尖人类选手在技术上能够跑出“显著快于”1991 年 2:06:50 的世界纪录。

不仅仅是跑者将这个信息铭记于心。尤其是耐克,在研究人体在马拉松比赛中的衰退情况以及技术(包括该公司备受争议的跑鞋)如何帮助跑者提高速度方面投入了大量资源。耐克为基普乔格周六的比赛提供了跑鞋(也为他在 2017 年尝试打破两小时纪录的失败尝试提供了跑鞋,该尝试由耐克和国家地理赞助),它利用能量回馈泡沫结合碳纤维板,使穿着者更高效地向前推进。这种超级泡沫/碳纤维组合的最新迭代产品称为 NEXT%,但基普乔格周六穿的鞋看起来像是更新颖的东西。正如《跑者世界》和网站“Believe in the Run” 率先指出的,这款鞋与耐克于 2018 年申请的 美国专利中的图示相似。该鞋具有两层堆叠的缓冲层、三个板(可能由碳纤维制成)和四个充满液体的腔室。由于耐克尚未评论基普乔格破纪录跑鞋的具体规格,因此无法知道它们对其成绩的贡献有多大。

即使高科技跑鞋帮助节省了一秒或两秒,基普乔格希望看到其他选手打破所谓的“无法打破”的时间的愿望仍然可能实现。毕竟,班尼斯特的四分钟一英里突破涉及理想的跑道条件、轻便的鞋子以及一群配速员的帮助——如今,高中生运动员在官方比赛中也能打破他的纪录。

人类能跑多快?

在竞技体育赛事的大格局中,马拉松仍然是一个相对未被充分探索的距离。在过去的二十年里,它 普及度不断增加,并且有比以往更多的资金投入到运动生理学研究中,以更好地了解人体,以及专门为更快、更有效的长跑设计的跑鞋技术。看起来,在合适的条件下——以及像柏林或芝加哥那样平坦如饼的马拉松赛道上——一名精英马拉松选手有可能在官方赛事中跑出低于两小时的成绩,并载入官方纪录簿。

这可能是一个缓慢的过程。虽然任何人都可以招募配速员来帮助阻挡风并让他们保持正确的速度,但在官方赛事中这样做的方法是让整个团队都注册参加比赛。参赛者不能像基普乔格的支持团队周六那样在官方赛道上进出,所以试图打破纪录的人在非纪录保持者感到疲劳时,不可避免地会跑在他们的配速员前面。指导基普乔格和他的轮换搭档的激光配速条在官方赛事中是不允许的,而且也无法保证理想的条件。没有人会因为天气预报稍有不确定就重新安排芝加哥马拉松。仅凭这一点,在官方赛事中重现周六的壮举就涉及巨大的运气成分。

有很多马拉松比赛可供选择,也有很多人渴望参加,所以合适的条件总有一天会降临在合适的运动员身上。我们能做些什么来加速这一进程?许多参与基普乔格训练的人都评论了他非凡的自控能力,尤其是在忍受疼痛方面。或许我们可以从他的生理机能和训练中获得一些见解,为同样跑得快的运动员提供打破同一障碍的机会。但就像班尼斯特的四分钟壮举一样,基普乔格在马拉松方面的掌握可能足以开启耐力跑步的新时代。既然他们知道这是 *可以* 做到的,全世界的跑者可能会受到鼓舞,自己去实现它。

赛后,基普乔格 告诉记者,他期待他的成就带来伟大的成果。“我想告诉人们,没有人是有限制的,”他说。“你们可以做到,我期待着今天之后,世界各地的更多运动员能跑进两小时以内。”

 

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曾任《Popular Science》杂志的科学编辑。她对脑科学、微生物组和人体生理学特别感兴趣。除了《Popular Science》之外,她的作品还发表在《纽约时报》、《科学美国人》以及《Scholastic’s Science World》和《Super Science》杂志等刊物上。她拥有加州大学戴维斯分校神经生物学学士学位,以及纽约大学科学、健康和环境报道项目的科学新闻学硕士学位。


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