9秒69与人类运动极限(1)
北京第29届奥运会在打破世界纪录方面前无古人。博尔特在代表人类最快最经典的100米跑中创造迄今以来的最好成绩——9秒69。决定人类速度的要素是什么，人类最快能达到多快?
2000年悉尼奥运会共打破了34项世界纪录，2004年的雅典奥运会，则改写了29项世界纪录。然而刚刚结束的北京奥运会则更是刷新了破世界纪录的纪录，在田径、游泳、举重、自行车、射箭、射击赛场，有24人8队46次破38项世界纪录；1人平1项世界纪录；其中包括两名中国选手6次改写4项世界纪录。
百米短跑的百年历史
田径是运动之母，而100米短跑又是田径运动的王冠。从100米短跑着手，可以举一反三，深刻理解人类运动的本质和极限。同时，这也是为何人们最津津乐道博尔特破100米、200米纪录的原因。
在北京奥运会上，牙买加运动员博尔特在男子100米、200米。和4X100接力比赛中三次刷新世界纪录。这位身高1，96米、体重88千克、22岁的短跑名将跑出了100米9秒69和200米19秒30的最好成绩。前一个成绩打破了他2008年6月1日在美国纽约跑出的9秒72的世界纪录，第二个成绩打破了美国著名选手迈克尔·约翰逊于1996年在亚特兰大奥运会上创造的男子200米19秒32的世界纪录。这还不算，博尔特与其队友又创造了4X100米的新世界纪录37秒10，而前世界纪录是1993年8月21日美国人创造的37秒40。
, 百拇医药
博尔特创造的纪录再一次提出了一个人们在每次新的世界纪录面前都要重复的话题：人类百米或短跑的极限在哪里?或者说，人类100米跑的速度有无极限?
要回答这个问题，先要考察人类百年短跑史，然后要通过生理学、运动力学、生物化学等科学研究结果来回答。
1912年7月6日，美国人唐纳德在瑞典斯德哥尔摩创造了10秒6的100米世界纪录。48年后的1960年，西德运动员阿明将百米纪录改写为10秒整。而跨越这短短0.6秒的时间，人类用了将近半个世纪。1968年100米跑开始用电子记时，海因斯成为第一个在电子记时下创造世界纪录的人，成绩是9秒95。此后的100米世界纪录屡屡被破。
1983年7月3日：美国的史密斯创造出了9秒93的世界纪录；
1988年9月24日：美国的刘易斯创造了9.92的新世界纪录；
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1991年6月14日：美国布雷尔达到9秒90；
1991年8月25日：美国刘易斯创9秒86；
1994年7月6日：美国布雷尔创9秒85；
1996年7月27日：加拿大贝利在亚特兰大奥运会上跑出9秒84的新世界纪录；
1999年6月16日：美国格林创9秒79；
2005年6月14日：牙买加鲍威尔创9秒77；
2007年9月9日：牙买加鲍威尔再创9秒74；
2008年6月1日：牙买加博尔特跑出9秒72；
2008年8月16日：牙买加博尔特以9秒69再次刷新世界纪录。
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屈指算来，从1912年到2008年这近百年的时间里，100米纪录不过提高了0.91秒。
基因是决定速度的第一要素?
从历史长河中采撷两朵璀璨的浪花来比较，可以看出人类100米速度进展的缓慢和艰难。从1912年到1960年的48年中，人类100米速度提高了0.6秒。但是，从1960年到2008年的又一个48年的周期，100米纪录只提高了0.31秒。相比于前面的半个世纪，后面半个世纪100米成绩的提高只是前者的一半。
也就是说，越往前走，人类100米的速度越提高得慢，几乎成倍数递减。这就传递了一个信息，人类的体育运动成绩是既有极限，又没有极限。例如，100米速度是在不断地突破，但突破的刻度却越来越小。这似乎是庄子“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的另一种表述。换句话说，人类运动极限的突破可能是一个无穷数的问题。
决定人类运动速度的要素有很多，但主要的因素有，肌肉类型、神经反应、肌肉供能、骨骼承受力、人体结构等，另外还有一些辅助要素，如训练方式、风力、运动器材(械)的改进(如跑道和运动服装等)。
, 百拇医药
人类的奔跑速度要提高，首先与肌肉收缩有关。在博尔特创造新的世界纪录后有一个广为传播的故事。牙买加理工大学教授莫里森等人与牙买加西印度大学和英国格拉斯哥大学的科学家联合对超过200名牙买加运动员进行研究，发现有70%的人体内拥有一种名为Actinen A的物质，这种物质可以改进与瞬间速度有关的肌肉纤维，而这些肌肉纤维可以使运动员跑得更快。相比之下，澳大利亚田径选手中只有30%的人体内含有Actinen A。
其实Actinen的正确拼法是Actinin，Actinin A也就是α-辅肌动蛋白，即人体快肌纤维中的一种蛋白。这种蛋白也分几种，目前比较明确的是α-辅肌动蛋白3(ACTN3)与肌肉的收缩有关。ACTN3可直接结合一种肌丝蛋白actin，后者是肌肉收缩中必需的蛋白。但是，为α-辅肌动蛋白3编码的基因有两个变种，其中R等位基因可以编码产生辅肌动蛋白，后者只是在快速肌肉纤维中可以找到，而这些纤维的作用就是提供短跑选手所需的爆发力和速度，所以R等位基因适宜于短(快)跑和举重等运动。而α-辅肌动蛋白3的另外一种等位基因是x，它并不产生α-辅肌动蛋白3，但是与需要有耐力的运动(如长跑)有关。
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目前，世界各体育强国都在瞄准α-辅肌动蛋白3及其基因，但是它们的作用是复杂的。有的研究还提示，α-辅肌动蛋白3基因也与人的侵略性基因相关联。而且α-辅肌动蛋白3只是优秀运动员的基因之一，还有许多基因与运动天分有关，如另一种称为血管紧张素转换酶(AcE)的基因，它产生的ACE可以影响人体肌肉的氧气利用率以及肌肉的生长速度，从而改变运动成绩。
人类运动极限的提高固然与基因有关，但涉及运动的基因还有很多。如果这些奥秘能随时间的推移而慢慢揭密，将来当然可以为不断突破运动极限提供科学基础。
供能方式
运动需要能量的供应，而不同的运动有不同的供能方式，也就是体内有不同的生物化学反应和代谢。
对肌肉的供能有几种物质，如三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)、肌糖元、脂肪等，它们是在不同条件下对人体运动供能，包括无氧代谢供能和有氧代谢供能。无氧代谢指的是，在剧烈运动时，体内处于暂时缺氧状态下的能源物质代谢过程，包括两个供能系统。, 百拇医药(张 路)
2000年悉尼奥运会共打破了34项世界纪录，2004年的雅典奥运会，则改写了29项世界纪录。然而刚刚结束的北京奥运会则更是刷新了破世界纪录的纪录，在田径、游泳、举重、自行车、射箭、射击赛场，有24人8队46次破38项世界纪录；1人平1项世界纪录；其中包括两名中国选手6次改写4项世界纪录。
百米短跑的百年历史
田径是运动之母，而100米短跑又是田径运动的王冠。从100米短跑着手，可以举一反三，深刻理解人类运动的本质和极限。同时，这也是为何人们最津津乐道博尔特破100米、200米纪录的原因。
在北京奥运会上，牙买加运动员博尔特在男子100米、200米。和4X100接力比赛中三次刷新世界纪录。这位身高1，96米、体重88千克、22岁的短跑名将跑出了100米9秒69和200米19秒30的最好成绩。前一个成绩打破了他2008年6月1日在美国纽约跑出的9秒72的世界纪录，第二个成绩打破了美国著名选手迈克尔·约翰逊于1996年在亚特兰大奥运会上创造的男子200米19秒32的世界纪录。这还不算，博尔特与其队友又创造了4X100米的新世界纪录37秒10，而前世界纪录是1993年8月21日美国人创造的37秒40。
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博尔特创造的纪录再一次提出了一个人们在每次新的世界纪录面前都要重复的话题：人类百米或短跑的极限在哪里?或者说，人类100米跑的速度有无极限?
要回答这个问题，先要考察人类百年短跑史，然后要通过生理学、运动力学、生物化学等科学研究结果来回答。
1912年7月6日，美国人唐纳德在瑞典斯德哥尔摩创造了10秒6的100米世界纪录。48年后的1960年，西德运动员阿明将百米纪录改写为10秒整。而跨越这短短0.6秒的时间，人类用了将近半个世纪。1968年100米跑开始用电子记时，海因斯成为第一个在电子记时下创造世界纪录的人，成绩是9秒95。此后的100米世界纪录屡屡被破。
1983年7月3日：美国的史密斯创造出了9秒93的世界纪录；
1988年9月24日：美国的刘易斯创造了9.92的新世界纪录；
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1991年6月14日：美国布雷尔达到9秒90；
1991年8月25日：美国刘易斯创9秒86；
1994年7月6日：美国布雷尔创9秒85；
1996年7月27日：加拿大贝利在亚特兰大奥运会上跑出9秒84的新世界纪录；
1999年6月16日：美国格林创9秒79；
2005年6月14日：牙买加鲍威尔创9秒77；
2007年9月9日：牙买加鲍威尔再创9秒74；
2008年6月1日：牙买加博尔特跑出9秒72；
2008年8月16日：牙买加博尔特以9秒69再次刷新世界纪录。
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屈指算来，从1912年到2008年这近百年的时间里，100米纪录不过提高了0.91秒。
基因是决定速度的第一要素?
从历史长河中采撷两朵璀璨的浪花来比较，可以看出人类100米速度进展的缓慢和艰难。从1912年到1960年的48年中，人类100米速度提高了0.6秒。但是，从1960年到2008年的又一个48年的周期，100米纪录只提高了0.31秒。相比于前面的半个世纪，后面半个世纪100米成绩的提高只是前者的一半。
也就是说，越往前走，人类100米的速度越提高得慢，几乎成倍数递减。这就传递了一个信息，人类的体育运动成绩是既有极限，又没有极限。例如，100米速度是在不断地突破，但突破的刻度却越来越小。这似乎是庄子“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的另一种表述。换句话说，人类运动极限的突破可能是一个无穷数的问题。
决定人类运动速度的要素有很多，但主要的因素有，肌肉类型、神经反应、肌肉供能、骨骼承受力、人体结构等，另外还有一些辅助要素，如训练方式、风力、运动器材(械)的改进(如跑道和运动服装等)。
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人类的奔跑速度要提高，首先与肌肉收缩有关。在博尔特创造新的世界纪录后有一个广为传播的故事。牙买加理工大学教授莫里森等人与牙买加西印度大学和英国格拉斯哥大学的科学家联合对超过200名牙买加运动员进行研究，发现有70%的人体内拥有一种名为Actinen A的物质，这种物质可以改进与瞬间速度有关的肌肉纤维，而这些肌肉纤维可以使运动员跑得更快。相比之下，澳大利亚田径选手中只有30%的人体内含有Actinen A。
其实Actinen的正确拼法是Actinin，Actinin A也就是α-辅肌动蛋白，即人体快肌纤维中的一种蛋白。这种蛋白也分几种，目前比较明确的是α-辅肌动蛋白3(ACTN3)与肌肉的收缩有关。ACTN3可直接结合一种肌丝蛋白actin，后者是肌肉收缩中必需的蛋白。但是，为α-辅肌动蛋白3编码的基因有两个变种，其中R等位基因可以编码产生辅肌动蛋白，后者只是在快速肌肉纤维中可以找到，而这些纤维的作用就是提供短跑选手所需的爆发力和速度，所以R等位基因适宜于短(快)跑和举重等运动。而α-辅肌动蛋白3的另外一种等位基因是x，它并不产生α-辅肌动蛋白3，但是与需要有耐力的运动(如长跑)有关。
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目前，世界各体育强国都在瞄准α-辅肌动蛋白3及其基因，但是它们的作用是复杂的。有的研究还提示，α-辅肌动蛋白3基因也与人的侵略性基因相关联。而且α-辅肌动蛋白3只是优秀运动员的基因之一，还有许多基因与运动天分有关，如另一种称为血管紧张素转换酶(AcE)的基因，它产生的ACE可以影响人体肌肉的氧气利用率以及肌肉的生长速度，从而改变运动成绩。
人类运动极限的提高固然与基因有关，但涉及运动的基因还有很多。如果这些奥秘能随时间的推移而慢慢揭密，将来当然可以为不断突破运动极限提供科学基础。
供能方式
运动需要能量的供应，而不同的运动有不同的供能方式，也就是体内有不同的生物化学反应和代谢。
对肌肉的供能有几种物质，如三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)、肌糖元、脂肪等，它们是在不同条件下对人体运动供能，包括无氧代谢供能和有氧代谢供能。无氧代谢指的是，在剧烈运动时，体内处于暂时缺氧状态下的能源物质代谢过程，包括两个供能系统。, 百拇医药(张 路)