馬拉松“破2”，體育科技的極限想象

張星云

對于這場由眾多科學家歷時兩年半參與籌備的馬拉松突破2小時比賽，很多人心底都有這樣一個疑問：在現代體育運動中，是科技的影響力更大，還是運動員自身的影響更大？

跑到第37公里處時，埃魯德·基普喬格（Eliud Kipchoge）雙腿邁步的動作開始有些失去協調，減速，用運動服擦臉，然后與身前的6名領跑員拉開了1米的距離，然后是2米。領跑員們回頭看到他，輕微減速，讓基普喬格跟上。

此時，一同參賽的另外兩位世界級長跑運動員勒利薩·德西薩（Lelisa Desisa）和澤森內·塔德塞（Zersenay Tadese）已經落后基普喬格半圈多。

但這場比賽，與以往的馬拉松比賽不一樣，意義不在于贏得冠軍。基普喬格身前除了6名領跑員，更前方還有一輛汽車高速行駛，車的尾部裝了一部激光發射器，在領跑員和基普喬格身前投射出了一道綠色激光。汽車以馬拉松突破2小時的計劃速度行駛，車頂上還放置了一塊電子版，顯示著當前汽車配速和照此速度最終比賽完成用時。于是那道激光，和面前始終看得見的配速電子版，成了基普喬格這次馬拉松唯一的目標。追逐那道激光，比那道激光跑得還要快，就會創造人類的歷史。

然而此刻，基普喬格的預計比賽結束時間為2小時7秒，他已經比原計劃的“破2”目標慢了7秒。“對馬拉松來說，最后的20分鐘最重要。”此時基普喬格的體育經紀人喬斯·赫曼斯（Jos Hermens）嘴里正不停地重復道。而和他一同站在意大利米蘭蒙扎賽道旁觀看比賽的科學家、耐克工作人員和各國記者們心里都已經清楚：“破2”的目標基本不可能實現了。但三名運動員依然還在繞著2.4公里一圈的F1賽道繼續進行比賽，每次經過主看臺，觀眾們還會熱烈鼓掌叫喊為他們加油。“生活中很多事不是永遠完美的。”副教練瓦林提因·特隆（Valentijn Troon）后來說道，而彼時，他正騎著自行車跟在基普喬格身后，負責基普喬格的營養補給。

最后一圈，彎道過后的最后直線跑道，領跑員們向左右散開，基普喬格一人沖向終點。當計時牌的時間行進到2小時整時，他離終點還差146米。最終，他表情輕松，面帶微笑，撞線，終點線上方的計時牌將時間停在了2小時零25秒，比馬拉松世界紀錄快了2分鐘32秒，距離“破2”僅僅多了25秒。

基普喬格去年獲得了里約奧運會馬拉松以及倫敦馬拉松的冠軍，前年獲得了柏林馬拉松和倫敦馬拉松的冠軍。此次是他參加的第9次全程馬拉松，此前的8次比賽中，他贏了7次冠軍。“我覺得這是我整個人生中做的最大的一次努力。一個月前，我把半程馬拉松測試賽跑進了1小時，我當時覺得自己只是最好狀態的60%。今天，我付出了全部。只差25秒。”賽后，基普喬格接受采訪時說道，“我是人，不是機器。在很長一段時間里保持每公里2分50秒的速度并不容易。最終我沒有將馬拉松跑進2小時，但我想傳遞一個信息：沒有什么是不可能的，人類沒有極限。這絕對不是路的盡頭，如今我們知道了，人們終將會跑到2小時以內。”

這場研發、籌備歷時2年半，投入頗高的馬拉松“破2”比賽，引申出一個問題：科技是否可以幫助人類在體育運動中超越自己？

5點45分，蒙扎賽道

在基普喬格撞線將近5個小時前，5月6日凌晨3點，我在米蘭的酒店中被電話叫醒，米蘭的氣象工作人員最終確認比賽就在今天進行。坐車到達米蘭郊區的F1蒙扎賽道時，場地已經布置好了，燈光閃耀，女子馬拉松世界紀錄保持者保拉·拉德克利夫（Paula Radcliffe）和美國演員凱文·哈特（Kevin Hart）現場解說主持暖場，科學家、耐克工作人員和一些少量媒體在終點線附近聚集。這更像是一場耐克組織的私人聚會，大量想來報道的意大利當地記者被拒之門外。

早上4點半，如天氣預報所測，小雨如期而至，但下了幾滴后便停了。早上5點，3名運動員和領跑員們開始進行熱身。此時，天氣狀況達到了對馬拉松近乎完美的狀態：北風，風速在0～0.4公里每小時，溫度11.3攝氏度，79%濕度，降水概率0%～5%。這和耐克體育研究室科學家們預測的結果相近。

早在幾個月前，對于比賽場地，科學家們還在柏林與米蘭之間猶豫。“最理想的跑道應該是平原。到目前為止，最快的世界馬拉松紀錄產生在柏林，那里被視作最為平坦的跑道之一。”耐克運動研究實驗室的首席生理學家布雷特·柯比（Brett Kirby）在接受本刊采訪時表示。選定這一理想的比賽場地需要一整套獨特的環境參數，包括海拔高度、溫度以及蒸汽壓力的考量。最終他們在今年1月選定了“比柏林更平坦”的意大利蒙扎，這里涵蓋了所有必要的環境要素：賽道與海岸之間有著完美的距離，賽道四周環繞的大量樹木將會減少風量，這里多云的天氣會讓蒸汽壓力低于12毫米。在這2.4公里長的蒙扎賽道，運動員要跑17圈半，以達到馬拉松距離。

而有別于早上9點或之后開始的正常馬拉松比賽，他們這次選擇清晨5點45分開跑，也是為了以12攝氏度左右的室外溫度和高于50%的濕度來保證運動員盡量少地因流汗損失水分。

沒有倫敦、波士頓、柏林熱鬧的地標建筑，沒有復雜多變的賽道和熙攘的圍觀人群，蒙扎賽道像一個封閉空間里的實驗室。有分析稱，蒙扎賽道帶來的環境優勢擁有提升總成績 20 秒的價值。

選在5月6日比賽，還有另一層意義。63年前，正是同一天，羅杰·班尼斯特爵士用4分鐘以內的時間跑進了1英里。在那之前很多年都沒有人做到，但當班尼斯特爵士跑進4分鐘以后，同一年就有24個人實現了1英里跑“破4”。

同樣，馬拉松一直以來沒有突破2小時。運動員、教練員、科學家都在不斷地討論，有人認為2100年才能突破，有人認為2022年，還有些人認為2075年。

耐克在2014年夏天不聲不響地開啟了名為“破2”（Breaking2）的計劃。整個項目的目標特別直接，就是想要幫助世界上跑得最快的人，跑得更快。耐克公司董事長兼首席執行官馬克·帕克（Mark Parker）在賽前接受本刊采訪時表示，幫助運動員突破極限是對世界上每一個人的啟發和靈感。帕克回憶說，最初向他提出這個計劃的人是桑迪·博德克（Sandy Bodecker），這名在耐克有著30多年工作經驗的老員工曾經負責過足球鞋和極限運動業務，后來成為耐克研發部門專項計劃負責人。而當年博德克找到帕克時，后者沒有什么猶豫，就同意了“破2”的計劃。“我們想要激勵全球每個國家和地區的每位跑者不斷地挖掘自己的潛能。”帕克說道

目前馬拉松的世界紀錄是2014年由丹尼斯·基梅托（Dennis Kimetto）創下的2小時2分57秒。而如果要跑到2小時以內，運動員在成績上要提高2.5%，每跑1英里要比現紀錄快上7秒;如果折合成萬米成績，需要跑到1965年的人類萬米最好成績。

為此，耐克組建了一個大團隊，匯集各個領域的專家，專門負責籌備這個計劃。

為了優化每一個可能價值幾秒鐘的因素，包括營養學家、生物力學家、環境科學家、研發設計師、空氣動力學家、醫學博士在內的12人組成了核心團隊。馬克·帕克說，如此多跨學科人員的合作是一次嶄新的體驗。

Mayo Clinic實驗室的科學家邁克爾·喬伊納（Michael Joyner）博士1991年就曾預測人類馬拉松的極限是1小時57分58秒，他稱，一個合適的人選，一個完美的天氣，獲得賽道1%的成全和跑鞋1%的助力，這一目標便可實現。“如果換成一個更大的場地，也許這次破2 就實現了。”

26年后，在見證了蒙扎賽道的“破2”比賽后，喬伊納博士如此評價：“基普喬格很偉大，我不認為這次是一次失敗，他們已經很接近了。”

優化每個細節

最首先的當然是運動員的選擇。耐克實驗室和科學家合作，篩選了很多運動員，最后選擇了三名運動員。除了最有實力，也是此次最先撞線的肯尼亞人埃魯德·基普喬格以外，厄立特里亞人澤森內·塔德塞是目前半程馬拉松世界紀錄保持者，而埃塞俄比亞人勒利薩·德西薩則是兩屆波士頓馬拉松的冠軍。

“一個人跑太孤獨，缺少陪伴和激勵，一群人跑又會受到很多干擾，進而影響節奏，因此我們覺得三個人跑馬拉松最合適。”耐克運動研究實驗室的首席生理學家布雷特·柯比表示。

除了運動員本身優秀的體質，為了完成“破2”的目標，科學也要扮演重要角色。每個細節都在科學家們的計算之內，他們想創造出一個“天時地利人和”。

人們覺得那些世界頂尖長跑運動員的訓練早就達到了近乎完美程度，其實不然。就像許多肯尼亞和埃塞俄比亞平空出現的長跑運動員一樣，基普喬格盡管16歲就在國際賽場上嶄露頭角，但并沒有專業的團隊幫助他。計劃人選確定后，耐克運動實驗室的專家們首先去了非洲，了解三名運動員的訓練情況，并讓他們佩戴裝備心率測試儀的GPS手表進行數據采集，及時溝通并調整他們的訓練方式。

非洲長跑運動員同樣不習慣在跑步中補水，而這在科學家眼中極其重要，補水能夠為馬拉松過程中大量流汗的運動員補充水分，也可以緩解劇烈運動帶來的胃部不適，因此，這些非洲運動員還有很大的進步空間。專項專家針對三名運動員的身體參數，因人而異地調整飲料中糖分、鹽分和咖啡因的比例。“與飲料本身相比，最重要的是運動員對飲料的體驗感。”安迪·瓊斯教授（Andy Jones）對本刊稱，作為英國埃克塞特大學應用生理學教授、科研和影響力學院副院長，他以外部顧問的身份參加了“破2”計劃。他表示，為了在整個馬拉松過程中使運動員不乏味，團隊為飲料配備了不同口味。在計劃初期，他們制作了大量口味和成分比例的飲料，每一種都要讓運動員品嘗，由運動員為口味打分，再通過跑步訓練測試成分比例所發揮的作用。

5月6日賽后，精神放松的安迪·瓊斯教授掏出手機算了一下：“這次馬拉松整個過程中，運動員消耗掉了2300 卡路里，而我們向運動員提供了每小時15克碳水化合物，相當于500卡路里的能量補充，剩下消耗掉的能量，就等著一會兒喝香檳補充吧。”

而在此前緊張的準備期間，科學家們的核心關注點還有“跑步效能”（running economy），即用盡量少的能量達到一定的跑步成績。“如果一個運動員本身的心肺功能和肌肉能力相當于賽車的引擎和發動機，那發動機馬力有多大，是由運動員的訓練決定的。但由發動機出發，通過怎樣的軸承將速度傳遞給車輪，再最終轉化為賽車的行駛速度，是需要極其復雜研究的，這就像我們制作的服裝和跑鞋對于長跑運動員一樣。”羅耕博士這樣解釋他的工作。他在2013年以生物力學高級研究員的身份加入耐克運動研究實驗室，并專注于長跑跑鞋的檢測和設計。

從去年底開始，三名運動員正式進入“破2”的準備日程。2016年11月，在美國實驗室里，三名運動員被安排戴上口罩，在設置為“破2”配速的跑步機上進行跑步測試。科學家將運動員跑步時呼出來的所有氣體通過口罩連接的導管盛裝在一個密封盒子里，跑完后對這個盒子進行分析，將運動員呼出來的所有氣體與正常大氣做對比，檢測他吐出來多少氧氣、多少二氧化碳，進而計算出運動員在跑步中燃燒了多少能量。在此基礎上，科學家們為運動員提供了各式各樣不同的跑步服裝和跑鞋，在測試中通過變化這些裝備，來觀察運動員是否因穿著特定的跑步裝備而節省了能量消耗——能量消耗的減少，就意味著他可以跑得更快。這樣的測試實際持續了兩三年，測試了上百種跑鞋。

但問題也隨之而來：上世紀80年代確立的“跑鞋重量每減輕100克，運動員就能提高1%的運動表現”理論，使得大部分跑鞋在設計時盡量減輕重量。“在柏油馬路上跑的全程馬拉松，運動員左腳右腳加在一起，大概要跑2萬步以上，而每一步的鞋底最大受力是體重的3倍。”羅耕博士和他的團隊擔心，由于“破2”計劃要求運動員全程保持勻速的高速跑，輕薄的鞋底無法保證運動員可以承受如此巨大的壓力。

2015年，羅耕團隊制作出了此次使用的跑鞋的初代測試版，被內部稱為“灰姑娘鞋”，橡膠厚底、內嵌弧形碳版，韌性更強，為奔跑中的運動員在腳掌觸地后提供80%至90%的能量反饋，減少能量的浪費和損耗。但到了此時，這一計劃仍在秘密的環境下進行。“從2015年底，我們開始讓運動員穿上這雙跑鞋進行比賽，從2016年初開始，很多人在重大賽事中突破了自己的個人成績，穿這雙鞋的跑者贏得了去年倫敦馬拉松冠軍、柏林馬拉松冠軍、紐約馬拉松冠軍、芝加哥馬拉松冠軍。奧運會上，男子馬拉松的金、銀、銅牌，都穿著這雙鞋。”如今，在新聞發布會上，羅耕博士自豪地回憶說，當時他們把這雙鞋從外表上偽裝成普通的跑鞋。進而，通過風洞實驗和一系列測試，實驗室認為這雙鞋可以為運動員節省4%的能量消耗，因此將它命名為“Nike Zoom Vaporfly 4%”。

不被承認的紀錄

為了更進一步減小運動員的消耗，耐克團隊采用了獨特的領跑戰術。正式比賽前一天的新聞發布會上，耐克運動研究實驗室副總裁馬修·納斯（Matthew Nurse）才將戰術公之于眾：為了減小逆風導致的時間損失，他們決定將長跑中最常見的“跟隨跑”戰術進一步延伸，領跑員多達30人，他們6人一組，在運動員身前以三角形陣型組成一道擋風的屏障，為了保證領跑員的體能，每組領跑員領跑兩圈，便由下一組更換。就連世界冠軍、美國中長跑名將伯納德·拉加特（Bernard Lagat）也在領跑員的行列中。《跑者世界》雜志的專欄作家阿萊士·哈欽森（Alex Hutchinson）稱：“如果可以完美地躲在風幕之后，運動員將會獲得85%的風阻屏蔽效果。”

此外，摩托車騎手會在馬拉松過程中定時將手中的能量飲料遞給運動員，而在傳統的馬拉松比賽中，飲料和能量食物補給被放置在賽道旁，運動員自己偏離賽道中心去賽道旁取飲料，會損失額外的時間。

也正是因為上述的領跑戰術和飲料補給方式，這場“破2”比賽從一開始便不被國際田聯記作正式比賽成績。與科學家、運動員通力合作和完美準備相反的是，國際田聯認為這樣的辦法不符合田聯的競賽規定。

也許是科技走得太遠了，或者是耐克走得太遠了。

同樣，還有一些科學家認為此次跑鞋中使用的碳板作弊。但實際國際田聯針對跑鞋的規定非常寬泛，耐克認為他們的跑鞋符合規定。在接受《紐約時報》采訪時，南非運動生理學家羅斯·塔克（Ross Tucker）對此次比賽批評甚多，比賽結束后，他立刻呼吁應該禁止任何帶有碳板的裝備進入賽場。“這有點像打網球，當你擊球之后它彈得比自己的彈力還高，那才算作弊，而我們做的只是將運動員每一次觸地損失的能量最小化，并不是非法的。”針對諸如此類的討論，耐克鞋類研發副總裁托尼·比格內爾（Tony Bignell）如此回應。

更有批評者，認為整個“破2”計劃是耐克公司的一次營銷行為。6日，馬拉松結束之后，從各個媒體和社交網絡平臺，出現了很多對此次活動的質疑，認為廣告的作用比比賽本身更明顯：此次馬拉松結束數周之后，耐克的新款跑鞋便將上市。

盡管早早就失去了國際田聯的成績認可，又面對輿論質疑其營銷行為，但耐克依然決定繼續這次的“破2”計劃，直至5月6日，基普喬格最終獲得2小時零25秒的成績——盡管不被承認，也沒有達到跑進2小時的成績。

5月6日，在意大利蒙扎國家賽車場，基普喬格（左一）在領跑員的帶領下進行馬拉松突破2小時挑戰賽

賽后的蒙扎賽道，更多的是一種平靜，從運動員到科學家們，不是百分之百的歡愉，也不是百分之百的悲壯。也許這更像一次大型科學實驗，只不過把地點換到了實驗室外，整個實驗過程獲得的數據和經驗價值更高。

所有人心底都有這樣一個疑問：在這場特別的馬拉松比賽中，是科技的影響更大，還是運動員自身的影響更大？“我們既沒有推，也沒有拉運動員，全都是人自己的力量。”耐克運動研究實驗室副總裁馬修·納斯說道，“你想聊科學就聊吧，但是運動員們最后還是要跑的。”

耐克鞋類研發副總裁托尼·比格內爾則將未來科技與體育的關系看得更簡單：“在未來，兩者的關系還將會是這樣，通過科技，制造更好的裝備，讓運動員更輕松地進行比賽，保證更少的運動損傷。”

1.馬拉松“破2”賽準備期間在實驗室接受檢測的基普喬格2.耐克公司總裁兼首席執行官馬克·帕克3.參加馬拉松“破2”賽的三名運動員比賽中使用的新款跑鞋

“我們最大的收獲，在于我們將所有影響馬拉松成績的因素科學地分開，通過對每一個領域一點一點地調整以增加效率，來認清人類的極限在哪里，人類可以突破極限的領域在哪里。”賽后，安迪·瓊斯教授對本刊表示，這次比賽中，運動員每跑200米便被記錄一次速度和用時，因此科學家們獲得了一套極其完整的數據。“我們學到了很多，今后依然可以在每個領域更進一步，只要在此次的基礎上再快一點，我們就能突破2小時了。而馬拉松‘破2計劃的收獲，同樣可以應用到其他體育項目中，繼續幫助運動員突破極限。”