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  完美的极限——从科学角度看奥运

 
 

      在天赋之外,训练和技术也是很重要的。科学的训练能塑造运动员的肌肉,使他们能花费更少的能力达到相同的奔跑速度。在需要使用特殊器材的运动中,先进的技术有助于提高成绩,鲨鱼皮泳装就是一个热门的例证。此外,如果说瞄错靶子或在跑道上遭到观众攻击这种事是罕见的意外,谈论机会和运气仍是有意义的,比如凉爽的气候与合适的风向能使人跑得更快、跳得更远。

  最终,能否打破前人的记录、登上冠军宝座,在于运动员能不能在正确的时候将正确的因素融合到一起。

  人类的极限

  并非所有的体育运动都可精准客观地量化。足球和网球固然有确切的比分,但某一运动员的综合表现无法用一个数来衡量。至于击剑和体操这类对裁判主观意见依赖更重的运动……我就不说什么了。人们所追求的极限,更多地在跑步、跳高这类可以精确测量的运动上。

  新的世界记录仍在产生,我们还没有达到自身的极限,但有迹象表明极限在接近:新记录与旧记录的差距已经越来越小了,运动员最佳成绩的曲线正在趋于平稳。很显然,奔跑的距离越短,新旧成绩的差距就越小。拉德克里夫(Paula Radcliffe)可以把女子马拉松的世界记录缩短一两分钟,百米赛跑的记录则只能以零点零几秒的差距被打破。

  人类能跑多快、跳多高,理论上的绝对极限是存在的。不过知道极限存在是一回事,知道它在哪里是另一位事。我们可能只能以回顾的方式来认识到极限的存在:一项记录在过了许多许多年之后,仍然没有人能打破。

  有的科学家试图计算出运动成绩的理论极限。他们取运动员每项关键生理功能的最高值,例如摄取氧的能力、燃烧能量的效率和耐久力,将各个最高值结合在同一个身体模型里,看看会有什么效果。也许计算会表明,在2小时内跑完马拉松全程或3分半钟内跑完1英里是可能的,不过这种可能性实在太低。

 

  记录越来越难打破,我们有可能被迫开始用新的标准来对运动员进行比较,例如所获金牌数量,或一段时间内的平均成绩。有人说,运动员的杰出程度,应当由他们曾经胜利多少次来定义。兰斯·阿姆斯特朗(Lance Armstrong)新近加冕为环法自行车赛百年史上唯一的六冠王,或许无人能超越。“跳水女皇”高敏在国际大赛中保持不败,令竞争者感叹与她生于同一时代是个悲剧,这样的神话世间少有。

  禁忌的胜利

  在奥运赛场外,另一场猫鼠游戏般的比赛也在进行中,对抗双方是服禁药的运动员与反兴奋剂的官员。英国体育局的顾问、化学病理学家维维安·詹姆斯(Vivian James)认为,反兴奋剂的战争可能永远无法取胜。制造兴奋剂的化学家,动作可能总比寻找检测者快一步。改变兴奋剂的化学结构使其难于被现有方法检测到,这并不困难,制造一种新的类固醇只需要一两个星期。

  奥运会的兴奋剂检测始于1968年墨西哥城奥运会,当时检测的物质约有20种,现在已经达到150种,这一数字还在继续增长。考虑到检测技术,真正在使用中的违禁药物会更多,具体数目未知。

  兴奋剂的类型有多种,类固醇是最普遍的一种,也是近几年媒体最关注的,它与钱伯斯(Dwain Chambers)等著名运动员联系在一起。钱伯斯在THG(四氢孕三烯酮)测试中呈阳性,遭到禁赛两年的处罚。THG--是一种合成类固醇,可促进肌纤维生长、增强肌肉力量。由于当时的手段检测不到,它已在体育界暗暗存在了几年,直到2003年一名田径教练向美国反兴奋剂机构告发。

  被查出体内有人工合成的兴奋剂,当然立刻表明有问题。但对于人类能够自行制造的某些类固醇,问题就要复杂一些。测试者必须判断,人体内该类物质的水平是否特别高、这是否由人为原因导致。人体内的生化过程异常复杂,运动员的生活方式又与普通人不同,有时候可能仅仅是遗传和训练的原因,就能使体内某些物质含量偏高,例如合成代谢类固醇诺龙(Nandrolone)。它能促进肌肉生长,被反兴奋剂机构列为禁药,尿液中诺龙含量超过每毫升2纳克,就可能摧毁一名运动员的职业生涯,尽管这点含量不足以对运动成绩产生影响。一些专家认为这过于严厉了,好比一个人吃了个罂粟籽面包就因体内鸦片剂含量偏高而受罚。由于一些兴奋剂必须连续有规律地服用才会提高成绩,有专家建议根据运动员在一段时间内的多次检测结果来决定是否处罚,而不是单独某一次的结果。

  还有一大堆新的药物即将到来,例如人类生长激素、非类固醇的合成代谢物质。反兴奋剂机构要疲于奔命地不断升级检测方法,才能不被甩得太远。

  基因,基因

  刘翔飞过终点的时候,许多人兴奋得发狂了。不过,这个奇迹并不能改变一个事实:总体来看,黑人的确比其他人种更加善于奔跑,可能是他们的体格导致了这种现象。科学家对于基因与体育成绩之间的具体联系所知还不多——运动员是一个很难研究的群体,他们忙于训练和比赛,通常不喜欢被打扰,很难获得他们的生理数据。但可以合理地推断,有许多基因能够帮助运动员登上事业颠峰,包括决定身体构架的、影响氧气摄入能力的、促进肌肉利用能量的。

  1964年芬兰滑雪冠军Eero M?ntyranta体内的一个基因存在变异,该基因编码一种控制红细胞生长的蛋白质“促红细胞生成素”,科学家相信这导致他具有非凡的耐力。在成绩优于其他运动员的群体中,寻找影响从事某项运动的遗传优势的基因,据此筛选基因上最有潜力的人,培养下一代冠军,这是有可能的事。了解基因还可帮助设计更佳训练方法。例如,在缺氧的高原锻炼体力近年来很流行,但并非所有运动员都可从高原训练中获益,有可能是基因的不同导致了机体在缺氧环境下的反应不同。

  基因研究还可能创造出“转基因运动员”,这个词在雅典奥运期间首次成为媒体讨论的对象。人类生长激素不是禁药么?不必注射额外的生长素来增强肌肉,增加一个基因副本就可使运动员的身体自行制造更多生长素,这样的事情几年内就可能实现。反兴奋剂机构已经将此视为“基因兴奋剂”。动物试验表明,转基因手段可使实验鼠的肌肉量在几个星期内增加25%,这让反兴奋剂机构非常害怕。不过,自然与非自然、天生的变异与人工的变异,这其间的界限在哪里呢?如果基因改造并不危害健康,那么看看转基因运动员将如何拓展人类体能极限的范围,也是很有意思的吧。
  

  即使有最好的基因和最好的技术,也并不能保证就会有出色的比赛成绩。作为异类的天才运动员们,与我辈普通人相同的是,为了成功都必须非常努力。科学家承认,勤奋仍是最重要的,科学能做的只是一小部分。而随着极限的逼近,勤奋的标准正在迅速攀升。班尼斯特当年打破1英里4分钟大关时,每天只训练35分钟,这在今天连热身也算不上,而1英里的最佳成绩只降到3分43.13秒。以后,会越来越困难。



 

 

 

 

 
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