百米赛跑，提高0.1秒有多难？

赛场上已经没有尤塞恩·博尔特的身影，但他的神话无人打破。

十二年前，柏林世锦赛上，博尔特史无前例地将百米短跑的纪录拉到了9秒58。

不过，如今的博尔特对自己一手缔造的奇迹似乎有些担忧。7月，他对媒体表示，东京奥运会赛场上，鞋钉技术的进步很可笑，也不公平。

新技术不断涌现，势必会带来人类跑步速度的新突破。9秒58，到底是不是人类的极限，也许很快得到验证。

今年东京奥运会开赛前，媒体纷纷预测，谁将接下博尔特的大旗。不过，最终，100米短跑由意大利选手马塞尔·雅各布斯爆冷拿下，成绩为9秒80。

尽管没能超越博尔特，但这项成绩，已经算近年100米短跑中的佼佼者。

科学技术的步伐，并不会停止。在这项原始的运动面前，科技的加持，将在多大程度上带来人类本能的突破？是否会改变人类追求速度的浪漫主义色彩？

速度的科学

短跑，是奥运会中最伟大的比赛，但它也是最简单的。

八名选手，八条直线。一声巨响，肌肉爆发，不到10秒胜利者便诞生。运动员所做的，唯有奋力一跑。两只脚，几个眨眼的时间里，100米短跑运动员就完成了需要调动的身体机能，以至于科学家们仍在试图理解这种速度背后的科学。

几个世纪前，牛顿提出了运动定律，但运用到人体时，我们发现，事情变得非常复杂。

短跑运动员为什么快得起来？

直到最近二十年， 这件事基本是未知的。南卫理公会大学应用生理学和生物力学教授彼得·韦恩德说：“如果你在20世纪90年代末问一个教练研究了什么，答案可能是非常表面的。”

如今，借助高速跑步机、慢动作成像和压力传感器，科学家们能够研究百米短跑的各个方面。韦恩德认为，顶级短跑运动员之所以快，是因为他们的腿部施加给地面的力量，异乎常人，能获得更多的地面反作用力，跑步速度也随之变快，这跟他们的体重有关。

“长跑是在地面上跑，而短跑冲刺仅在地面上掠过。”这句话巧妙地道出了短跑与长跑的区别。

一种认知误区在于，短跑比拼的是双腿移动的频率—所谓“步频”，事实上，博尔特快如闪电的原因，是他每走一步的力量高达450公斤，是他体重的5倍，而一般的运动员只有3.5倍左右。

顶级短跑运动员的步伐，好比是拳击手的拳头，力量巨大，快如闪电。了不起的是，他们不仅每一步都达到了体重的四倍或五倍的峰值，而且，令人难以置信的是，他们几乎在一瞬间就完成了。顶级短跑运动员的脚，只在地上停留不到十分之一秒，比一般人眨眼的时间快三倍。

短跑是一场集中精力的战斗，也是一场对抗疲劳的战斗。另一个仍在探索的研究领域是疲劳的力学和化学。短跑运动员在最后一米似乎冲到了前面，但他们不是在加速，是在最短的时间内放慢了速度。

韦恩德说：“当博尔特第二次达到最高速度时，他已经很疲劳了。 我们能做的，是量化这种疲劳的速度，并计算出能量的损失。”

博尔特快如闪电的原因，是他每走一步的力量高达450公斤，是他体重的5倍，而一般的运动员只有3.5倍左右。

博尔特另一个优势，是他的长腿，100米的赛道上，他只要跑41步，而他的对手要跑45步，他的肌肉疲惫的机会少了4次。每完成一个跑步动作，肌肉会使用一种叫作ATP的化学能量，这种能量必须不断补充，才能维持身体机能。

如此循环，一定有某些东西导致疲劳，但还不知道具体是什么。

我们还可以跑多快，这个问题科学不善于回答。科学所知道的是，必定有多种方法将打破人体的障碍，无论是更好的设备、知识、训练体系，或者技术，还是意想不到的情况。

“我们所知道的是，在现代社会中，追求更快速度的动机是巨大的。”

“弹簧”与“蹦床”？

今年6月，美国奥运选拔赛中，短跑运动员西妮·麦克劳林在女子400米栏项目中打破了世界纪录。8月初，东京奥运会上，麦克劳林以51秒46再次刷新自己创下的世界纪录。第二位冲过终点的选手，也打破了麦克劳林6月份的记录，但不得不屈居银牌。

世界纪录的刷新，竞争不可谓不惨烈。

男子方面也是如此。400米跨栏决赛的冠军和亚军，无不打破了此前的世界纪录。

一个共同点是，这四位选手，包括今年的许多其他选手，穿了一种新型的跑鞋—超级钉鞋。

某运动品牌鞋类创新部门的研究员对媒体表示：“如果我们看一下整体格局，大多数人都会相信这些‘超级钉鞋’，绝对是重要因素。”

过去，钉鞋中使用的泡棉很重，没有弹性，每百克泡沫会损耗1%的能量，回报给运动员的能量效率比较低下。

2019年开始，新配方的泡棉开始被耐克、阿迪达斯、彪马等品牌所运用，不仅更轻，压扁后还能反弹，可返回85%的能量给运动员。一些研究显示，这种新鞋能提高运动员2%左右的效率。

超级钉鞋的另一种材料是碳纤维，这种材料制成的鞋钉，可以减少脚趾屈曲过程中损失的能量。

超级钉鞋对身体的作用发生了改变，给赛道带来了新的可能性，也带来了一些争议。

夺得男子400米金牌的挪威选手沃尔霍姆，点名批评美国选手本杰明的超级钉鞋，称他鞋底装了弹簧，简直是狗屎。

话虽如此，沃尔霍姆的脚底也有黑科技，他跟某个汽车品牌合作，给自己的跑鞋安装了一种碳纤维鞋底，用以强化跑步时的力量传导。

面对这种争议，退役的博尔特有些看不下去，他对《卫报》表示，要是当年他有这种超级跑鞋穿，他肯定能把100米跑进9秒50以内，还说这是一种不公平的科技。

话说回来，时代不一样了，任何人都将从新技术中受益。赛道技术的革新，就是一例明证。

今年，东京奥运会上的赛道，是来自意大利供应商用三年时间研发的新技术，跑道的底层结合了充气腔的阵列，运动员的脚撞击表面时，充气腔压缩，吸收冲击力和振动，将最大的动能转换成储能，据供应商介绍，“就像弓弦一样，使运动员向前上方蹬地”。

尽管100米短跑没有迎来新的世界纪录，但这种“蹦床式”的跑道，却在其他短跑项目中大放异彩，帮助运动员们激烈地刷新各种纪录。

时代差异

无论博尔特的纪录是否会打破，多久后被打破，都无损于他们在各自时代里的英雄色彩。

新配方的泡棉开始被耐克、阿迪达斯、彪马等品牌所运用，不仅更轻，压扁后还能反弹，可返回85%的能量给运动员。

想象一下，这是一场跨越时代的竞赛—尤塞恩·博尔特，对阵杰西·欧文斯。

博尔特身在 21世纪的赛道，一条平整的防滑橡胶，铺开100米，当他在上面飞奔的时候，橡胶将能量返回到他的腿上。

二战前的杰西·欧文斯，站在一条不平整的煤渣跑道，表面非常柔软，跑在上面，欧文斯的脚底会损耗更多的能量。

博尔特是牙买加短跑界的传奇人物，八枚奥运金牌加身，十多年过去，他一直保持着男子 100米和200米短跑的世界纪录。他穿着专门定制的轻质跑鞋，接受了世界上有史以来最好的训练。他坐飞机去参加比赛，有自己的厨师，严格遵循非常健康且营养的饮食习惯。

同样是传奇运动员，杰西·欧文斯在种族隔离的美国长大，几乎没有现代运动员的福利。为了1936年的奥运会比赛，他和其他美国运动员远渡重洋，颠簸了几天时间，最终才达到柏林。

同样是在柏林，2009年的柏林世锦赛。博尔特穿上了极其轻便的轻质鞋，站上了当时最先进的起跑器。这双跑鞋跟橡胶跑道一样，可将能量返回给跑者，起跑器还能提高他的冲刺速度。对于毫秒必争的短跑来说，起跑器的影响十分巨大，有科学验证表明，起跑器能帮助运动员提高0.3秒左右的成绩。

再看欧文斯选手这边，他穿了一双皮跑鞋，用一个小铲子在煤渣中挖出一个洞，当作自己的起跑器。

最终，2009年的博尔特，以创纪录的9秒58 ，跑完100米，拿下金牌。欧文斯的成绩，也是历史性的，他获得了他自己的金牌，成绩为10秒30。

当然，这种比较无所谓谁优谁劣，他们都是各自时代的传奇。博尔特代表了21世纪人类的速度神话，欧文斯当年以四块金牌，粉碎了希特勒优越人种的谬论。

要看到的是，欧文斯取得历史性胜利的80年里，人类仍在无止境地奔跑。1968年10月14日，吉姆·海因斯率先在当年的奥运会上跑出了首个破10的历史性成绩—9.95秒。到了1991年的世锦赛，冲破10米大关的运动员就有6位。进入21世纪，“10秒俱乐部”成员越来越多，迄今已有174人。

社会的进步，带来了更先进的技术与设备，更科学的训练、更精确的测试，让我们变得更强，也更快。

科学化训练

如果说，作为外在条件的设备，只是运动员们刷记录的“器”，那么，真正带来革命性进展的，是运动科学发展的“术”，它带来了一整套完整的训练体系和技术系统，也带来了超乎想象的改变。

回头来看，破10记录存在一个明显的分野。自首位破10运动员诞生以来的40年间，只有67人进入“10秒俱乐部”。2008年之后，冲进10秒俱乐部的运动员突然激增，13年间，共有108人新加入这个行列。

早些年， 破10的运动员大多是西非裔黑人，牙买加和积极拥抱移民的美国占据了绝对的统治地位。首位破10的非西非裔运动员诞生于1991年，来自南部非洲的纳米比亚的弗兰克·弗雷德里克斯。而首位无非洲血统的选手，在2003年才诞生，来自澳大利亚的帕特里克·约翰逊。

首位亚洲运动员破10的时间，已经是2015年的事了，当年的国际田联钻石联赛尤金站男子100米决赛中，中国选手苏炳添拿下9.99秒的成绩，并列获得季军，创造了亚洲的历史。

简单总结，最近20年，破10成员不仅猛增，还呈现了族裔多样化的特征。这些数据背后揭示了一个真相，技术进步带来的训练体系，正在破除短跑“人种论”的迷思。

早些年，短跑界存在一种论调，短跑是特定族裔的基因垄断，准确来说，西非裔天生是短跑天才。如果更加细分，牙买加一度被认为是短跑基因的“工厂”。

三角贸易时期，牙买加是奴隶制贩卖的最后一站。每1000万非洲人经过奴隶船的颠簸，会有100万以上在途中死去，活到最后的人，无疑是最强悍的那一批。

当然，这种细微的影响被一个名叫ACTN3的基因放大了。该基因有一个适于短跑的“理想变体”—577RR，编码的指令可以创建α-肌动蛋白-3的蛋白质，改进与瞬间速度有关的肌肉纤维，成为短跑运动员的速度助推剂。研究显示，75%的牙买加人都有携带这种变体，他们的祖先被卷进了三角贸易，从西非来到了加勒比海湾。

自首位破10运动员诞生以来的40年间，只有67人进入“10秒俱乐部”。2008年之后，冲进10秒俱乐部的运动员突然激增，共有108人。

不过，近年来科学也揭示出，牙买加人、西非人与其他族群之间的差异，并不是想象中那么明显。用遗传学来解释种族群体某种优越的运动能力，并不科学。过分强调ACTN3基因，不仅忽略了复杂的遗传和环境因素的相互作用，也忽视了培养精英运动员所投资的基础设施和训练系统。相反，运动能力可能是成百上千种基因相互作用的结果，科学只揭示了冰山一角。

牙买加对短跑的“垄断”，博尔特的诞生，更多是该国短跑训练的系统性成功—全岛化挖掘短跑天才。

一个日趋科学化的训练系统，是一个长期被忽略、但又极为重要的因素。20世纪末期，多学科的训练系统才慢慢成形。以美国田径协会为例，他们聘请矫形外科与康复医学、生物力学、生理学、心理学、营养学等近百名博士和理疗师，收集全国的数据收集，为教练、运动员作分析报告，开展研讨科学研讨会，摆脱了早期经验化的训练模式。

今年东京奥运会开赛前，媒体问及日本短跑纪录保持者山县亮太的破10成绩，他毫不犹豫地认为，应该归功于过去20年与科学家的合作。

今年东京奥运会最激动人心的，莫过于苏炳添在男子100米半决赛中打破了亚洲纪录，9秒83的成绩，让他跻身10秒俱乐部中的第12名。更有趣的是，此时的苏炳添，已经是一个3岁孩子的父亲，32岁的他，是妥妥的大龄运动员。

在他自我研究的论文中，人们不难发现他能够一举打破“人种论”的秘密：亚洲短跑运动员长期忽视力量，一味追求步频，2014年底，他进行了一次冬训，进一步提升力量，为他破10打下坚实的基础。2017年，他与兰迪·亨廷顿教练合作。后者是典型的“科研型教练”，合作之初，他先参照“冠军模型”，对苏炳添的体能和技术进行了全面的诊断和分析，制定了个性化方案，用科学的训练方式恶补短板。训练中，会有多种高科技的设备监控他的体能、技术和恢复情况。

国家体育总局体育科学研究所研究员苑廷刚对媒体表示，苏炳添的成功，是坚持“向科学训练要成绩”的结果。

“如果我们的技术足够精湛，完全可以弥补身体上的一点点先天的差距，甚至过去传统认知里对运动员年龄、身高的刻板要求，都应该被丢掉。”

从这个角度看，科学技术不仅没有减损运动本身的浪漫主义色彩，相反，它帮助人类寻找更强大的自我，这是技术时代的另一种浪漫。