長跑與懷孕

袁越

Y運動員有三大功能：為觀眾提供娛樂，為祖國贏得榮譽，為科研貢獻樣本。前兩條不多說了，大家都懂，今天我來說說這第三條。

科學研究的最終目的是為人類服務，所以人體絕對是熱門課題。運動員是人中翹楚，是最合適的實驗對象。假設你想研究人體的耐力極限，必須從長跑或者公路自行車運動員當中去尋找志愿者。

這里所說的耐力極限，科學術語叫做“最大可持續代謝能力”（SusMS）。換成通俗說法就是：如果一個人不停地運動，最終他所能維持的最大能量輸出到底是多少？

顯然，這個問題光靠研究普通人是回答不了的。試想，當你的研究對象不堪重負癱倒在地，你不會知道他到底是因為耐力已達極限，還是因為意志力太差，來了個“葛優躺”。

因為這個問題的特殊性，甚至連普通運動員也不一定管用。大部分職業馬拉松選手即使在跑完42公里之后，體力仍然遠未耗盡。要想測出真正的耐力極限，至少得是100公里以上的超級馬拉松，或者環法那種級別的超長距離自行車賽才有研究價值。

這里必須指出，人體的代謝能力因人而異，相互之間很難橫向比較，所以科學家們都會先測出實驗對象在安靜狀態下的基礎代謝率（BMR），然后以此為單位，比較運動狀態下的代謝衰減。舉例來說，一名運動員在進行短時間劇烈運動時，他的代謝率有可能達到基礎代謝率的10倍之多，科學術語稱之為10BMR。但即使是全球最頂尖的運動員也不可能長時間維持這樣的高效輸出，隨著時間的推移，他的代謝率肯定會逐步下降，從10BMR降到8BMR、6BMR、4BMR……

問題是，代謝率降到多少才能永遠維持下去呢？這就是美國杜克大學生理學家赫爾曼·龐澤（Herman Pontzer）教授試圖回答的問題。但他一直苦于找不到合適的實驗對象，沒法進行研究。

2015年，美國打算舉辦一次超長距離跑步比賽，起點是洛杉磯，終點在5000多公里外的華盛頓特區。運動員每周平均要跑6個馬拉松，連續20周才能跑完。龐澤知道這個消息后如獲至寶，立刻聯系了組委會，說服其中6名運動員作為他的實驗對象。比賽結束，他的實驗結果也出來了：人體的耐力極限值是2.5BMR，多一點都不行。

換句話說，如果一個人想要維持長時間高強度的體力勞動，那么他的每日最大能量消耗不能超過基礎代謝率的2.5倍，否則就是不可持續的。

龐澤認為，這個數字代表著人類消化系統工作效率的極限值，達到這個最高限之后，無論他強迫自己多吃多少食物都沒用，因為沒法吸收更多了。

此后，龐澤教授又研究了孕婦的代謝曲線，發現和極限馬拉松選手非常相似，也有一個極限值。這個結果一點也不意外，因為孕婦一個人要負責兩個人的吃喝，能量消耗非常大。隨著胎兒一天天長大，孕婦的代謝壓力也不斷增加，一旦達到極限，胎兒就必須生下來，否則能量就不夠兩個人用了。

這個發現很有意義，它為人類的生育困境提出了一個全新的解釋。眾所周知，人類嬰兒甚至在生下一年后都沒有獨立生活能力，不像其他大多數哺乳動物的幼崽，剛生下來就能自己跑了。既然如此，人類為什么不讓胎兒在子宮里多待幾天呢？以前科學家們認為，這是因為人類胎兒的腦袋特別大，產婦的產道卻沒法再擴大了，所以媽媽們只能冒著生命危險把孩子生下來。龐澤卻認為，更可能的原因在于人類胎兒在10個月時已經發育得足夠大了，導致孕婦的代謝能力滿足不了兩個人的需求。

有意思的是，為了讓嬰兒的大腦發育充分，人類的懷胎時間已經是哺乳動物當中相對最長的了，這就對孕婦的代謝能力提出了非常高的要求。同樣，人類的長跑能力也是哺乳動物中數一數二的，正是依靠這項技能把獵物追死的。

龐澤教授認為，這兩個特征不是巧合，因為背后的生理機制是一樣的。正是因為人類進化出了超強的耐力，才使得我們的大腦變得越來越大，捕獵能力也變得越來越強，最終稱霸了整個地球。