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人类运动能力之谜

来源:文汇报 2012-07-26 14:39

  • 图片说明:英国格拉斯哥大学的研究人员正在对各国运动员的DNA进行分析
  • 图片说明:短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100米和200米短跑项目的新世界纪录
  • 人类运动能力之谜

    在奥运会以及世界田径大奖赛中,进入100米短跑决赛的几乎都是黑人运动员。通常认为,黑人具有异乎寻常的运动能力。那么,人种差异究竟会在多大程度上影响到运动能力呢?

    田径赛场上的黑色旋风

    统计资料显示,目前世界田径锦标赛100米项目的前10名,全部都是黑人运动员。其中,博尔特(牙买加)、盖伊(美国)、鲍威尔(牙买加)等田坛霸主的名字,令人肃然起敬。田径短跑中的精英,几乎都来自牙买加、巴巴多斯、古巴等加勒比国家。其中,牙买加的人口为260万人,巴巴多斯的人口仅为26万人,加勒比大国古巴的人口也只有1120万人。由此看来,加勒比各国能够包揽田径短跑项目的金牌,一定有着不为人知的秘密。初步调查发现,优秀田径运动员的国籍尽管为牙买加、美国等国家,但是其祖先全部来自于西非。

    那么,长跑世界又是怎样一番景象呢?事实上,埃塞俄比亚、肯尼亚、摩洛哥、阿尔及利亚等东非、北非国家,包揽了田径长距离项目的全部金牌。作为短跑项目霸主的西非运动员,在长跑项目中几乎全军覆没。不过,女子长跑项目的奖牌分布却稍有不同,除了东非及西非运动员之外,中国和日本运动员也曾进入前10名的行列。

    综合分析各项成绩后发现,西非及加勒比国家在短距离项目中具有压倒性优势,东非及北非国家在中距离项目中遥遥领先,东非国家在长距离项目中独占鳌头。超长距离项目,则活跃着中国、日本、韩国等东亚国家运动员的身影。

    基因类型决定奖牌成色吗

    2008年,年仅22岁的博尔特在北京奥运会上一气夺下男子100米、200米以及4×100接力3枚金牌,并3次打破世界纪录,成为当年田径场上最为耀眼的明星,并获得了“闪电侠”的美誉。一时间,各国媒体纷纷从体质、步法、饮食等不同角度,分析牙买加运动员出类拔萃运动能力的秘密,作出了各自的报道。其中一篇报道披露,英国格拉斯哥大学的研究人员正试图从基因角度分析牙买加运动员的独特能力,寻找牙买加短跑运动员们共同具有的所谓“金牌基因”。获此消息,日本广播电台(NHK)立即派出一个报道小组赶赴英国,对运动成绩与基因的关系进行追踪报道。

    主持该项研究工作的雅尼斯·皮奇拉迪斯教授亲自接待了报道小组。走进格拉斯哥大学略显阴暗的地下室,映入眼帘的是一个巨大的冷冻库,据说其中保存了来自世界1000多位顶级运动员的DNA。有着“DNA猎手”外号的皮奇拉迪斯教授,曾经花费10多年时间致力于收集长跑王国肯尼亚以及在短距离项目中占据优势的美国、尼日利亚、牙买加等国家短跑运动员的DNA。

    冷冻库的边上,就是数量庞大的研究资料。皮奇拉迪斯教授一边展示对牙买加运动员基因进行分析后获得的结果,一边介绍说:“对他们的基因进行分析后发现,确实存在着与瞬间爆发力类竞技项目有关的基因类型。”ACTN3基因,具有增强肌肉构造的功能。研究结果显示,大约75%牙买加短跑运动员的ACTN3基因类型为“CC型”。

    皮奇拉迪斯教授进一步解释说,属于“CC型”的人,在其短跑时可产生瞬间爆发力的快肌纤维内部,会产生一种能够强化肌肉构造的特殊蛋白质。因此,即使肌肉纤维高速收缩,也能够获得足以耐受的强度。除了田径短距离项目之外,对于要求瞬间爆发力以及力量的其他竞技类项目,上述“CC型”基因同样也是在重大比赛中稳操胜券的关键要素。

    上述研究结果表明,确实存在着与瞬间爆发力有关的基因。尽管研究工作尚处于推进阶段,无法做出最后定论,但是,来自其他研究团队的多项报告同样指出,在奥运会瞬间爆发力类竞技项目运动员中,ACTN3基因类型为“CC型”的概率极高。

    基因决定擅长的竞技项目吗

    基因究竟是否会造成运动能力的差异?抱着这样的疑问,报道小组对悉尼大学凯瑟琳·诺斯教授进行了进一步采访。诺斯教授在世界上第一个提出了ACTN3基因决定运动能力的观点,无疑是该领域的权威。

    诺斯教授率领的研究小组,曾经对包括50名奥运会选手在内的301名白人运动员进行过一项调查。结果表明,在长跑、越野滑雪等需要具备耐力的运动员中,ACTN3基因为“TT型”者占据了较高比例。“TT型”,是一种不会在快肌纤维内部产生特殊蛋白质的类型。诺斯教授认为,不会产生特殊蛋白质的“TT型”,虽然会对瞬间爆发力类竞技项目产生障碍,对耐力类竞技项目却十分有利。

    为了证实自己的观点,诺斯教授亲自做了这样一个实验。首先,通过基因操作制成不会产生特殊蛋白质的类似于“TT型”的小鼠,并将可产生蛋白质的小鼠视为“CC型”,比较两者能够跑得多远。令人感到惊奇的是,“CC型”小鼠平均能够跑550米,“TT型”则能够连续跑750米,比前者整整多了200米。利用显微镜观测小鼠此时的快肌纤维后发现,“TT型”肌肉能够更好地吸氧,并有效产生能量,耐力变得更强了。诺斯教授颇为自信地表示,实验结果同样适用于人类运动员。

    日本著名体育学府福岛大学的川本和久教练,征得运动员同意后,对其基因进行了调查,并对运动员的体力、成绩等各种数据进行仔细比较。分析结果显示,即使是同样的短跑运动员,由于基因组合的差异,可分为具有出色瞬间爆发力的“力量型”以及可长时间维持速度的“耐久型”两种类型。川本教练将通过基因分析获得的上述理论运用于培养运动员,并取得了一定的成果。

    在海外,甚至推出了根据基因信息,调查适合于从事哪一运动项目的商业性服务。对此,早在2005年,世界反兴奋剂组织就公开表示,基因信息的利用不得涉及选拔运动员以及歧视运动员。多个国家的体育研究机构明确表示,对基因检测持慎重态度。

    肯尼亚旋风给人的启示

    决定人类运动能力的究竟是“遗传”还是“环境”?应该怎样对待基因信息?目前,体育科研界较为一致的观点是,由于基因的多样性,造成了运动员的不同个性和体质。即使具有同样的基因类型,成绩及记录也存在着差异。因此,只有经过不懈努力,才有可能成为一流运动员。

    被称为2012年伦敦奥运会马拉松比赛前哨战的伦敦马拉松比赛,4月22日拉开战幕,世界马拉松强国肯尼亚选手几乎垄断了男女项目的全部奖牌。其中,女子卫冕冠军凯塔尼还创造了今年的世界最好成绩,成为田径历史上继拉德克里夫和舍布霍娃之后,第3位跑得最快的女子马拉松选手。

    对于肯尼亚人的速度,经常可以在各种报刊杂志上看到世界各地研究人员、田径教练、马拉松运动员和新闻记者的种种见解,可说是众说纷纭。“高地民族说”认为,大多数肯尼亚运动员都出生于海拔1500米以上的高地。长期生活于缺氧的高地,可提高有效利用氧的能力。对此,有人提出反驳说,在中南美以及中亚地区,有许多民族生活于同样的海拔高度,但是,他们并没有像肯尼亚人那样跑得飞快。

    “基因说”的信奉者坚信,肯尼亚人具备特殊的基因,能够对身体形状以及耐力产生某种程度上的影响。研究人员专门收集肯尼亚以及埃塞俄比亚顶级运动员的DNA样本,试图寻找所谓“金牌基因”。目前,尽管人们已经找到了若干与长距离项目有关的基因,但是并没有发现与肯尼亚人强壮体魄有关的基因。因此,尚无法断言肯尼亚人的素质与众不同。

    田径项目的教练们,注意到了肯尼亚运动员的幼时生活习惯。在肯尼亚,许多少儿每天上学必须经过长达10公里的跋涉。这样的生活习惯,无疑打下了良好的身体基础。长途跋涉,在当地似乎已经形成了一种行走“文化”。从肯尼亚被称为“卡伦金”的部落,走出了一代又一代顶级运动员。该部落的一项传统游戏“偷牛贼”,就是为了防备远处村落的人来抢夺家畜,人们不得不拼命奔跑。随着肯尼亚高地上陆续建起了学校,孩子们不再需要为了上学而长途跋涉。人们惊奇地发现,从居住于学校附近的年轻人中,陆续出现了许多具有才能的运动员。由此看来,上学距离与竞技成绩之间并没有明确的相关关系。

    “奋斗精神”,无疑是人们曾经忽视的一个关键词。肯尼亚运动员大多出生于贫寒家庭,对于他们来说,在比赛中获胜无疑是摆脱贫困的重要手段。近年来,许多赛事都增加了奖金的数量,获胜者可以用奖金买地建房,甚至经营一个大农场。许多人为了实现这样的“肯尼亚人之梦”,投入到了刻苦训练之中。

    事实上,在一个顶级运动员的背后,成千上万具有才能的运动员在默默无闻中自生自灭。有些运动员在比赛中受了伤,有些运动员沉湎于酒精无法自拔。只有少数运动员,获得了令人羡慕的财富与荣誉。肯尼亚运动员也许正是靠着他们的奋斗精神,才在世界田径赛场上刮起了一阵阵旋风。(生物谷Bioon.com)

     

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