善用科技的下一代冠軍

克里斯蒂娜·布倫南

下屆奧運會的美國希望之星邁克爾·安德魯在他的父親兼教練彼得監督下訓練，泳池在堪薩斯州他們自己家里。他的訓練體系涉及多次短程速游的重復，這對傳統訓練法是一種挑戰。

卡明斯的體型和技術——他提起杠鈴的速度比其他舉重選手更快，并且能在上舉過程中保持這個速度——使他在這項競技中出類拔萃。當時擔任佐治亞南部大學健康科學及人體運動學主任的鮑勃·勒法維為卡明斯做了生物力學分析。研究者發現，一系列完美配合的運動特性——速度、力量、軀體結構、技術疊加起來促成了他的成功。此時卡明斯年紀尚輕，勒法維說，他會在25歲到30 歲之間達到全盛。

不同時代之間的競賽只能在我們想象中進行：尤塞恩·博爾特對杰西·歐文斯。

博爾特在他21世紀的跑道上，平整、防滑的橡膠路面筆直延伸百米，專為高效反彈運動員腿部發出的能量而設計。

而歐文斯腳下是二戰前的老式跑道——凹凸不平的煤渣墊層，質地松軟，反而會在運動員奔跑時偷走腳底的能量。

牙買加裔短跑傳奇博爾特擁有八塊奧運會金牌，已把男子100米、200米跑的世界紀錄保持了近十年。他穿的輕盈跑鞋是這種高科技跑道專用的。在他的整個競技生涯中，他得到了世上有史以來最好的訓練條件。他出去參賽時乘坐專機，有私人廚師，餐食富含營養而少油膩。博爾特的巔峰期剛好處于類固醇藥物在運動界大行其道的時代。他從未在藥檢中測出陽性，但同時代的許多奧林匹克頂級高手都曾被卷入禁藥風波。2008年奧運會上，博爾特由于一名隊友被檢出陽性而不得不繳回一塊在接力跑比賽中贏得的團體金牌。

歐文斯在1936年柏林奧運會獲得了四塊金牌，其中百米冠軍成績是10.3秒。他穿的是皮革跑鞋。博爾特可以踩著尖端科技打造的起跑器，如離弦之箭;歐文斯卻只能拿一把園藝用的花鏟，自己在煤渣路面里挖出“起跑坑”。

杰西·歐文斯在1936年奧運會以10.3秒的成績奪得百米冠軍。

2016 年的博爾特，保持的世界紀錄是9.68秒。假如擁有更好的跑道路面和更輕的跑鞋，歐文斯的成績應會大大逼近博爾特的紀錄。

2018 世界杯

美國國家地理學會與福克斯體育網合作報道本屆世界杯。從6月14日開始，我們的記者謝爾蓋·戈爾杰耶夫會在有賽事的日期介紹俄羅斯文化。

尤塞恩·博爾特2009年創下百米跑世界紀錄的時候，穿的就是這樣的輕量跑鞋;鞋下是Mondotrack 塑膠跑道，也與博爾特當時在柏林跑過的路面相似。這種表面材料具有把能量返還奔跑者的設計特性，使他們跑得更快。

創新打造的速度

男性和女性賽跑選手

在過去百年中都曾一再刷新百米跑世界紀錄。但從選手穿釘鞋的早期競賽時代以來，短跑界最精彩的改變是發生在運動裝備和賽場設施方面。

歐文斯在種族隔離時代長大，沒享受到什么現代運動員的福利。為了到柏林參賽，他和其他美國選手要坐幾天輪船橫渡大西洋。

已于去年退休的博爾特2009年創造的百米紀錄是9.58秒，他今天仍被廣泛視為全世界最快的男人。但如果實打實地比較，他能比歐文斯等前幾代運動精英快多少呢？

先把禁藥問題拋開不論，人類迄今在永無休止地追求更快、更高、更遠的道路上達到了何種境界？而科技和新式訓練方法對于推動人類運動成績的極限發揮了怎樣的助力呢？

體育記者戴維·愛潑斯坦在2014年一次Ted演講中做過模擬演示：假如把歐文斯放在和博爾特一樣的跑道上，那么他的最佳百米水平（10.2秒）與博爾特的2013年世錦賽成績（9.77秒）可能也就是一步之差。

在歐文斯取得歷史性優勝之后的八十年來，訓練、計時、技巧、裝備等方面的改進促使運動員們變得更快、更強、更精準。但研究者認為我們尚未觸及人體可能性的極限。

美國得克薩斯州南衛理公會大學運動效能實驗室主管彼得·韋安德是有關短跑的生物力學世界權威之一。他說，進一步提升運動員100米、200米短跑和馬拉松的成績并非癡人說夢。該實驗室利用高速攝像分析技術來研究短跑技巧，尋求使選手的動作更高效、更快的方法，并與英國運動科學家團隊共同致力于打破馬拉松成績的兩小時障壁。為了幫助運動選手打破紀錄，科研聚焦的關鍵領域包括生理學、營養學、生物力學、醫療支持、實時監測、教練技術。韋安德說，此類科學知識“為運動成績再度提升創造了空間”。

為了合乎法規地沖擊成績極限，科學家們正在試驗新型技術和裝備，采用新奇的評測手段，并密切監測運動員的營養狀況和身心健康。

你最喜歡的足球隊里某球星的那一記帥氣傳球？最初可能是用名叫Footbonaut的訓練機器練成的：它以多變的速度和節奏向球員發射足球，促使后者控球并將之送入機器的入球口。

你最喜歡的棒球投手甩出的那個弧線球呢？50年前，教練們只能自己在一邊看著投手的表現;如今，教練會穿插使用大屏幕電視、手機、平板電腦和筆記本電腦來審視選手的運動錄像和統計數據——再加上老式的直覺判斷。他們在現場馬上就能測出一次投球的速度。

訓練時，28歲的泰勒·弗萊徹（左）和美國滑雪隊的其他成員戴上耳機，對大腦的運動皮層區進行電子刺激。有研究表明，針對性的大腦刺激能增進肌肉記憶并降低運動員的疲勞感。

這番關于人類運動成績的探討是帶著高度謹慎態度進行的。眼見的成績就為實嗎？1988年，我們驚嘆于加拿大百米選手約翰遜創造世界紀錄的飛毛腿——直到他被檢出使用體能強化藥、沒收金牌、從漢城奧運會（漢城現名首爾）攆回老家。30年后，體育界的類固醇時代仍未衰落：美國自行車運動員蘭斯·阿姆斯特朗、田徑明星瑪麗昂·瓊斯，俄羅斯奧運代表團——違規者的名單綿延不絕。

但還是讓我們把注意力放在體育科技好的方面吧，連殘奧會運動員的訓練方式也因之發生了革命性的轉變。

視力受損的滑雪選手達內爾·烏姆斯特德曾三次參加殘奧會，三次獲得銅牌，而這是一項運動時速可達110公里的激烈賽事。她的訓練是在風洞室里進行，跟隨一名“視覺前導”搭檔，磨煉在模擬滑雪過程的強勁氣流中操控身體的技巧。實際比賽中，她跟在搭檔身后滑下賽道，兩人通過耳機交流配合。風洞中的訓練幫助她掌握滑行更快的技術。

與此同時，教練和運動員們正在挑戰教練界固守已久的成見。19歲的邁克爾·安德魯是美國打破過最多年齡組游泳成績紀錄的青少年，保持著22項全國紀錄。在父親兼教練彼得的培養下，父子二人成了非傳統“超短連續沖刺式訓練法”的堅定信奉者。安德魯每段泳程的距離都很短，但一直保持高速，從而將他的身心都調節到習慣以沖刺速度游動的狀態。而傳統上，泳界精英是通過慢速游長距離等方式來鍛煉耐力。這種飽受爭議的訓練方式已幫助安德魯成為2020年奧運會的參賽備選，也漸漸受到美國和其他國家頂級游泳教練的青睞。

“我們的所有做法都有科學基礎，有數據支持我們在泳池里的訓練風格，”安德魯說，“我們的大腦和身體會將這些動作編碼，就像計算機一樣。如果你的目的是游得更快，慢吞吞的訓練就沒有道理?！?/p>

美國長距離游泳健將凱蒂·萊德基最近宣布，她將離開斯坦福大學校隊，成為職業游泳運動員。21歲的萊德基采用的訓練方法較為傳統，但這不妨礙她利用體育科技躋身全世界女子自由泳頂尖高手之列。她已五次摘取奧運會金牌，在2016年里約奧運會上創造了兩項世界紀錄，如今仍熱切關注自己的日常營養學及驗血數據，審視自己在鍛煉中和競賽時的視頻，不斷尋找改進手臂動作的方法。萊德基的勝績常被歸功于她對訓練的誠敬精神，但真正的秘密可能在于她擁有最具效率的泳姿。

當然，如果她不愿吃苦鍛煉的話，再好的泳姿也成不了事——訓練萊德基一路殺進2016年奧運會的教練布魯斯·格默爾如是說。在里約奧運會之前的三年里，萊德基每周的訓練量通常在5.5萬米到6萬米之間，分配在6天的9次訓練中完成?！叭藗兌啻握埼胰バv訓練凱蒂的方法秘訣，”格默爾說，“有一天我禁不住想只放一張幻燈片給他們看，上面寫‘凱蒂鍛煉起來拼命，而且她像釘子一樣剛強。然后說：‘還有什么要問的嗎？”

那些訓練中有兩個因素使萊德基在里約所向披靡。她對比賽的起始部分——躍入池中的一瞬——格外重視。對于短距離選手，這種執著是說得通的。在成績精確到0.01秒的比賽中，每十分之一秒的優勢都舉足輕重。但萊德基是長距離泳者，以結束時遙遙領先其他選手而廣為人知?！八龝芯孔约涸谄鹛胨畷r的動作視頻，盼望拿到十分之一秒的先機。”格默爾說。

萊德基的第二個執著是在200米自由泳比賽的結束段。她在訓練過程中游過幾個來回后，會突然在接近終點處加速，在最后15米左右的泳道內兇猛地擊水?！霸谶@項最為庸常的練習當中，她會每周兩三次這樣做，每次15分鐘到半小時，如此結束每一段的重復訓練?！?p>

美國德克薩斯州南衛理公會大學的運動效能實驗室在對殘奧會短跑選手賈里德·華萊士的生物力學特點進行分析。“我之前有不少動作做錯了?！?8歲的華萊士說。這位四創世界紀錄的運動健將當初因一種肌肉病變而不得不截去右腿，現在他利用實驗室的步態分析使自己的速度繼續提升。

已46歲且有視力缺陷的殘奧會選手達內爾·烏姆斯特德在風洞設施中體會高速氣流的空氣動力學特征，以改進跟在視覺向導員（不在照片中）身后速滑的技術。殘奧會滑雪選手的時速可達110公里。

已達人類上限？

運動成績幾十年來一直在攀升，部分原因在于新技術的問世和體能強化藥物的使用。隨著對運動員的監管越發嚴格，世界紀錄雖仍在刷新，過程卻趨于漸進式，而不再是跳躍式。這可能暗示著我們正在逼近運動員潛能的極限。

時間快進到里約奧運會的200米自由泳決賽。這是萊德基參加的最短程的單項賽事，所以對她來說也是追逐最激烈的。這么短的賽程（只是泳池中的兩個來回），她無法像其他比賽那樣遠超對手。她知道最后的沖刺至關重要。果然，隨著各選手接近終點，萊德基的頭號強敵——瑞典選手莎拉·斯約斯特倫迅速拉近距離，在還剩15米的位置與她追平。此刻看來，似乎是斯約斯特倫勢不可擋并將最終奪冠。

但萊德基不會輸。為什么？因為一直以來做過的那些終點前的強化練習?！吧飞蟻淼臅r候，我心想，凱蒂沖過賽程末尾的樣子我見過一千次了?？隙ㄊ撬氖窒扔|壁?！?/p>

結果不出所料?！半y怪她能在里約那種壓力巨大的比賽環境下正常發揮，”格默爾說，“在之前的無數次訓練當中她已經預想到了一切。”

萊德基在里約奧運會中的總成績屬于值得載入史冊的水平。但在這次出賽的三年之前、她打破800米自由泳世界紀錄的時候，她和格默爾已經預先宣告了這樣的成績。當時，他們審慎地思考將來在2016年的賽事上想把400米和800米自由泳的成績再提高多少，然后萊德基把她定下的目標寫在訓練用的一個浮板上，并帶著它到世界各地參賽。那一年她剛創造的800米自由泳世界紀錄是多少？8分13秒86。萊德基定的目標是？8分05秒。聽起來像胡扯：打破自己的世界紀錄是一回事，但要把成績提高將近9秒？

在接下來的三年里，萊德基不斷刷新自己的800米自由泳世界紀錄。到2016年年初，紀錄已縮短到8分06秒68。在里約，她碾壓全場，再度新創世界紀錄：8分04秒79。這讓格默爾不由遐想：“如果當時我們把目標定成8分整呢？我們并不知道極限在哪里。在早于里約奧運會三年的時候，我們定下的目標是泳界聞所未聞的。而這些目標一旦被凱蒂達成，我就忍不住想，當初怎么沒把目標定得再短幾秒呢？”

萊德基和今天的其他頂尖運動員都享受到了時代推進所帶來的福利?？纯?972年奧運會上游泳選手馬克·斯皮茨的一張照片，高下立判：沒有泳鏡，沒有泳帽，沒有尖端科技打造的斥水泳衣。他甚至還蓄了一撇小胡子。當時的泳池也沒有今日競技泳池所配備的先進排水溝，以及能遏制波浪、吸收鄰近選手激起的大部分水花的泳道線。這些因素都會拖慢斯皮茨的速度，但我們當時并不知道。那一年他仍然斬獲了七塊金牌。

在后來的時代里，保健科學對泳壇后起之秀的競技生涯發揮了重大助力。格默爾講過萊德基2016年春末在奧運中心練習時腳踝受輕傷的事，當時離里約奧運會只剩幾個月時間了。

“兩小時之內，我們咨詢了兩名醫生，做了超聲波檢查，找了理療師、力量及心肺強化教練、游泳教練還有一堆其他相關人士，大伙已經看過檢查數據并且商討出一套恢復計劃?！?/p>

20世紀60年代末，花樣滑冰運動員奧德麗·韋西格獲得美國女子新秀組比賽的第三名，次年又獲得少年組第三名。她學會了又高又快的跳躍動作，卻不是為了達到要求，而是因為她在弗吉尼亞州的訓練冰場異常窄小，只有標準冰場的三分之一大?！叭绻易鲎阒茉偬?，肯定會撞到墻，”她說。

韋西格的出道時間與1976年奧運冠軍多蘿西·哈米爾差不多，身邊的女子選手都做著空中轉體兩周的常規動作，所以她參賽時也只轉體兩周。其實在練習中她已成功做出轉體三周的跳躍。與今日的冰場健將不同，她沒有做過負重訓練，沒上過普拉提課，也不關心自己的營養狀況?！鞍爬僬n倒是有，”她回憶道。

來到20世紀80年代、90年代，韋西格已是頂級的國際賽事教練，向自己的學生邁克爾·韋斯傳授了空中旋轉兩周、三周——最終達到四周的跳躍絕技。韋斯在1997年全美錦標賽中成為第一位嘗試轉體四周“后外點冰跳”的美國人，之后又參加過兩屆奧運會，獲得過三項全國冠軍和兩塊世界錦標賽銅牌。

如今韋斯在奧運會冰場上的美國后輩們與他不同，比如內森·陳，有著纖細的身體和窄小的腰胯，利于在空中快速旋轉。而韋斯長得膀大腰圓，便依靠上半身的力量來帶動空中轉體。

當年韋西格用一臺攝像機（如今看來就像件古董）錄下韋斯的跳躍動作，把影帶放進錄像機，連上一臺電視，用小車推到冰場上和他一起看，探討完再繼續練習。

“我們眼睛看得到，可以沒有辦法測量，”韋西格笑著回憶當日景象，“我只好說，‘我覺得夠遠了。然后返回場上再來一次。”

今天，韋西格和我在飯桌上閑聊時，在她的蘋果手機上觸碰幾下，打開名叫Vert的小程序?！爸灰褌鞲衅餮鼛翟谶\動員身上，我用手機就能知道每次跳起的高度?，F在帶選手嘗試空中轉體四周之前都會先這樣測一下?！?/p>

后來韋西格發給我十幾條圖片短信，展示了一名滑冰選手在轉體四周跳躍中轉動第一、第二、第三、第四圈的過程，照片下有計時數字，顯示整套動作從起跳到觸地只需0.68秒。

嘗試這種高難度跳躍具有一定危險性。反反復復在堅硬的冰面上摔倒，可能導致令運動生涯終止的傷殘。韋西格在半個世紀里經歷的進步是;從為了避免撞上冰場墻壁而不得不自己摸索練成高度出眾的飛旋動作，到只用手機就能告訴練習空中轉體四周的學員，他們跳躍的高度和滯空時間。

打破世界紀錄的游泳運動員凱蒂·萊德基在2016年奧運會上贏得了四塊金牌和一塊銀牌，最前沿的科技資源和訓練方式構成她的強大支持。她會審視自己的營養及血液檢查報告，回看訓練視頻來糾正技術動作，并采用創新裝備。但歸根結底，她的輝煌仍要歸功于堅毅、苦練和近乎完美的劃水動作。

九歲的盧明靜在江蘇省一家體育中心練習跳水技術，她日常生活、學習、訓練都在這里。女孩們在幼齡即被這樣的體校選拔培養，最小的從四歲就開始訓練。這么早開始訓練有助于日后提高成績嗎？研究者稱早期訓練或可帶來成功，但也可能增加受傷、成長停滯和提早力盡退役的風險。

來自肯尼亞伊登的賽跑選手在一起訓練。長跑是肯尼亞的一項自豪傳統，許多一流運動員都利用這里的高海拔和困難地形來促使自己提高成績。在馬拉松比賽中，該國男子占據了前十紀錄的九個位次，女子占據了四個。

科技升級使教練們能夠幫助學員理解跳躍動作的物理學竅門，但韋西格說，還有其他因素在起作用。“當年的冠軍多蘿西·哈米爾為什么連空中轉體三周都不做呢？”她說，“因為她沒必要。一旦有女子選手開始嘗試三周轉體，其他人就必須跟進。運動界和世上其他事物一樣：競爭會推動你前進。”

在今年2月的韓國平昌冬奧會上，來自俄羅斯的女子花樣滑冰冠軍阿林娜·扎吉托娃在自由滑比賽中完成了七次轉體三周跳躍，內森·陳成為第一位在自由滑中嘗試并完成六次轉體四周跳躍的男子選手。

有時某項體育境界的躍進單純是一名運動員競爭之心燃燒的結果。1991年，東京國家體育館內，世界田徑錦標賽上的一躍在我沒有任何視頻設備輔助的眼中猶如鬼怪。我本已在那里觀看全世界的頂尖跳遠選手超過一個小時，而美國人邁克·鮑威爾的這一跳明顯與眾不同。接下來場中的技術手段會確認我雙眼看到的杰出表現，但我自己已然確信不疑。奧林匹克運動史上最具傳奇性、看似堅不可摧的個人紀錄，雖已屹立令人驚嘆的23年之久，此刻被打破了。

我對于不斷推高的人類體育成就的著迷并非始于那個暖而濕潤的八月夜晚，但它確實大大助長了我的興趣。在我們的日常生活中，這里那里有個5厘米的出入也許不算什么;但對于鮑威爾那天晚上在東京8.95米的一躍，將近5厘米的破紀錄成績差足以震動世界。

這么多年后，回想那一刻仍然會使我著迷。為什么？因為即便有那么多的科技、電腦和設計天才湊在一起，合力幫助人類變得更快、更高、更強——田徑本身作為一項運動已從煤渣跑道升級為合成路面，從樸素的跑鞋演進到各大鞋業公司競相開發尖端產品——打破紀錄的飛躍仍可歸結于一個人的努力。體育界如今充斥著用數據分析來衡量進步的科學家、教練和運動員，但在那個夜晚，人類成績的推進體現為一個有面孔和名字的人：邁克·鮑威爾。

研究志愿者云娜·辛斯基在麻省理工學院林肯實驗室的一架跑步機上行走，機器下面有一個活動底座。她置身于一座360度虛擬現實球頂室中，墻上安裝著攝像頭和投影儀。通過她身上佩戴的多個反射型標記裝置，球頂室內的18個攝像頭能夠捕捉她的動作，所得數據可用于一項旨在提高輕度腦外傷診斷及治療水平的研究。追蹤人體運動模式對于診斷運動員的傷情也有幫助。

在體育界創造歷史的重大事件，背后的動因有時真沒那么重大。在鮑威爾的故事里，只不過是一名運動員被對手的成就氣紅了眼、一心想打敗他而已。

我最近在南加州給鮑威爾打過電話，請他回憶當年那個時刻。他告訴我，比賽的那個夜晚沒有什么科學上的玄機。他那次打破紀錄是因為一名競爭者的促動：偉大的卡爾·劉易斯，公認的史上最佳跳遠運動員，當時也在賽場上。劉易斯自己從未打破該領域的世界紀錄，卻無意間幫助鮑威爾做到了。“我現在很喜歡卡爾，但當初是討厭他的，”鮑威爾說，“所以當我們同場競技時，他會把我的能量水平大大催高?！?/p>

就在鮑威爾做出創紀錄的一躍之前，劉易斯剛剛跳出了前所未有的成績，比比蒙還要遠0.63厘米。但是那一跳剛巧趕上從背后刮來的強風，后來被判為成績無效。

事情過去近三十年了，那個場景仍在鮑威爾腦中揮之不去：“他在我面前跑過，興奮地向空中揮拳。那副模樣激怒了我，把比賽變成了私人意氣之爭。早些年我一直都是圈子里的弱者，是被人挑剔找茬的那個。如今找茬的又來了，就在我眼前。但是這次我可以出手反擊了。我的身體自己做出了必要的行動。”鮑威爾的驚人一躍成就了至今不倒的世界紀錄?！翱栆呀洶堰@項運動的標桿提得太高，我心里知道只有打破世界紀錄才能打敗他。”

這是人類對運動成績之追求的“少年意氣”的一面，也是對意志之強大力量的證詞。“我認為我們還沒有真正調動大腦的能力，”萊德基的奧運教練格默爾說，“這將是今后30年的下一個探索前沿：怎樣像訓練身體一樣訓練大腦。這將是下一批重大突破發生的領域?！?/p>