我們能跑多快

當看到運動員向世界紀錄發起挑戰的時候，我們會凝神屏息，但如果是其他動物在挑戰——特別是跳高、游泳或者是跑步這幾個項目時，我們大概看上去會很不好。事實上，早在人類可以跑到今天這么快之前科學家就已經開始研究人類奔跑速率的極限了，確切地說，他們是在研究究竟是什么在拖慢我們，如果搞清楚這些我們是否還能跑得更快。

人類排老幾（跑不快該賴誰）

與所有陸地動物相比，人類跑步的最快速度根本算不上什么，英國利茲大學動物研究專家麥克尼爾·亞歷山大用“太不中用”來形容。如果讓目前的百米世界紀錄保持者牙買加飛人博爾特和目前陸地上跑得最快的50種動物比一比，他大概會排在28名左右，僅僅比大象快而已。金牌不用說一定是獵豹的，銀牌也非常確定會是叉角羚的。

我們最大的劣勢仍然是肢體過于可觀的重量。亞歷山大說，我們的身上仍然帶著從猿類的一些特質，進化的不完全讓我們深受其害。“由于猿類長期生活在樹上，他們需要巨型的腳掌和足夠撐起腿部的肌肉。”

我們怎么才能跑得更快呢？亞歷山大解釋說，如果我們的雙腿能更像鴕鳥一些就可以做到。鴕鳥跑起來時用腳趾接觸地面，腳踝位于一個更好的位置，它們的肌肉也幾乎完全長在大腿骨的頂端。這讓鴕鳥的最快時速可以跑到43邁，而就算博爾特也只能跑到28邁。

我們的腳也是軟肋。鴕鳥在奔跑時運用它們的翅膀保持平衡，這樣即使是腳小如鴕鳥也不必擔心摔倒。對于人類而言，隨著進化的持續，為了保持直立我們的腳越來越大也越來越軟。當然，與通過進化我們所得到的力量與平衡能力相比，這些腳越長越大所增加的重量和尷尬也不那么重要了。

最好成績

就算我們的四肢又笨又重，我們取得的成績倒還有些讓人吃驚。而且，我們仍在越跑越快。1936年，打破當時世界紀錄的杰西·歐文在一百米賽跑中跑出了21.7邁的速度，等到2009年博爾特破紀錄時，他已經跑到了28邁。

我們還能跑多快，有沒有一條永遠越不過去的線？

得克薩斯州南衛理公會大學人類奔跑方面的研究員彼得·韋安德認為，理論上人類應該能跑到35到40邁。

很長一段時間跑步專家都認為，我們能跑多快取決于我們的腳掌能向地面使出多大力量。為了找到約束速度提升的生理限制，韋安德和他的研究組成員在一開始就嘗試驗證這個理論。他們測量了頂級運動員單腿跑或者單腿跳時他們對地面施加的力量，最終發現跳躍比跑步時多的力量達到30%。換句話說，跑步者在沖刺達到最大速度時還沒有用盡最大力量。

緊接著，韋安德讓他的實驗對象分別向前向后跑并且記錄下腳與地面的接觸時間。令人驚奇的是，運動員采用兩種方式跑動所記錄下來的時間幾乎是一樣的，這意味著在接觸時間上我們仍然有可突破的空間。

韋安德博士的研究結果表示，人類肌肉還能釋放出足夠的力量，可以幫助運動員跑得比博爾特2009年創下的世界紀錄還要快三分之一。之所以沒有出現這樣的情況是因為在正常情況下，雙腿跑動時，腳和地面的接觸時間僅有十分之一秒，比跳躍時少0.05秒。“如果不減少跑步時候的觸地時間，我們是不可能跑得更快的。”韋安德說。肌肉組織沒有足夠時間釋放它們的潛力，所以我們的目標不是釋放更大力量，而是縮短觸地時間。

如果我們成功消除這一限制，那么韋安德理論中的35～40邁的速度便不再是夢想。

你的肌肉纖維能動多快？

如果人類的奔跑速度幾乎完全取決于我們肌肉、韌帶和骨頭的反應速度，取決于他們能用多快的速度把我們帶離地面的話，速度目前受到的限制可以追溯至分子水平上——用韋安德的話說，我們需要微調自己的內部杠桿。

人類有三種不同的肌肉纖維，有兩種屬于快肌纖維，一種屬于慢肌纖維。覆蓋我們眼球，控制眨眼的肌肉就屬于快肌纖維，它能迅速釋放能量并完成緊張和發力。慢肌纖維則能長時間保持緊張，比如讓我們長時間站立，它緩慢釋放勢能，維持較長的工作狀態。而對于我們每個人來說，腿部的快慢肌分布都是不同的。

不同物種身上的快肌纖維速度也都不同。舉個例子，蜂鳥身上的快肌纖維幫助它的扇翅頻率達到50次/秒，這個速度比大象身上的快肌纖維要快好幾個數量級。

然而快肌纖維卻有一個缺點。“它們消耗能量的速度實在太快。”韋安德說，“人類這樣的大型動物根本無法在長時間內保持它們所需要的能量的供應。”

“所以大自然到底給它們什么了，讓它們變得如此快速，它們是不是已經完全放棄了給肌肉反應增速這條路了？”韋安德說。事實上，它們確實已經選擇了另外一條道路——通過增長每一步步伐的長度來縮短跑動時與地面接觸的時間，這也是鴕鳥擁有如此細長的腿，而獵豹的骨干又如此靈活（它可以通過伸縮軀干盡可能地接觸最遠距離的地面）的原因。

突破極限

沒有生存壓力，人類很難通過自適應加快跑步速度，韋安德的研究結果也沒能給我們提供任何個人提速的有價值的辦法。

所以作為個體的你，又該如何變成一個跑得超級快的人呢？

簡單來說就是三個字，韋安德自己說的，“不可能。”很不幸，我們的基因已經決定了我們快慢肌纖維的生長情況，一出生，我們的極限速度就已經確定，短跑運動員通常擁有更多快肌纖維，長跑運動員則擁有更多慢肌纖維。

威斯康星州馬奎特大學的運動生理專家鮑勃·菲茨對此表示同意。訓練有助于提升耐力和神經適應性，這意味著通過訓練你確實能提升肌肉的反應速度。同樣的，力量訓練也能夠讓你肌肉更加發達力量更加充沛。但是，菲茨說：“你沒有辦法通過訓練進行普通肌肉向快肌的轉化，哪怕是一點也沒戲，除非你去太空。”

我們肌肉細胞中的基因指定肌肉抽動速度的遺傳代碼。菲茨解釋說，它通過兩個手段對肌肉進行控制，一個是控制肌肉的活動量，一個是控制肌肉的載重量。當宇航員身處太空無重力環境下，他的肌肉完全處于無負載狀態，這個時候肌肉的結構和功能就會發生改變，零負載的外因會讓基因打開快肌纖維生長閥。“沒有重力，你的慢肌纖維會比在地球上快30%。”菲茨告訴我們。

誰想來根蜂鳥的繩腱？

告訴人們除了上太空之外你們什么也做不了并不能一勞永逸地解決問題。如果肌肉纖維的類型由基因決定，我們難道不能把快肌纖維很多的蜂鳥基因移植到我們身上來嗎？這樣是不是就能跑得更快？

“會快非常多。”韋安德說。“如果真有人掌握了這項技術，世事難料，這可真的有可能。”還有另外一種可能，他說，那就是讓我們現有的基因對快肌纖維的生長進行控制。“到時候你就能看到可怕的東西了。”

韋安德指出，研究人員們其實已經開始了相關技術的研究工作。事實上，南加州索爾克研究所的研究者們早在2004年就在老鼠身上嘗試了類似實驗。他們在老鼠身上完成了慢肌纖維向快肌纖維的轉化工作，使得老鼠以極快速度燃燒脂肪。近年來其他的類似研究也為這一操作的可行性提供了積極成果。

“完成整體的基因改造，并非那么遙遠的事情。”韋安德說。