东京奥运会田径项目背后的科技“兴奋剂”

文摘体育 2021-08-19 04:19

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作者毕业于清华大学，美国电子工程博士，美国认证心理催眠师，具有十几年马拉松参赛经历。目前居住美国波士顿地区。

作为一个多年中长距离跑者，东京奥运会中我最关心的项目自然就是跑步比赛了。但是今年，我在欣赏运动员们超高天分和出色表现的同时，比往年对跑道和跑鞋技术给与了更多一些的关注。

笔者是2011年开始跑马拉松的。十年来我见证了这项运动在海内外华人中的蓬勃发展，也见证了跑步装备行业的推进和变迁。

跑步装备中最重要的就是跑鞋了。笔者曾写过两篇文章[1][2]专门解释跑鞋对于跑者的重要性和如何选择跑鞋，欢迎感兴趣的朋友们点击浏览。

十年前，Nike这个品牌在跑鞋领域比较小众。当时的市场基本上被几个知名专业跑鞋品牌包括Asics，Brooks，Mizuno，New balance，Saucony等瓜分。

顺便介绍一下，Nike其实是一个靠跑鞋发家的品牌。公司两位创始人之一，Bill Bowerman，不仅是一位杰出的大学田径教练（培养出22位创世界记录选手），也是上世纪70年代美国全民跑步热（《阿甘正传》中有所描述）的主要推动者。据报当时美国跑民人口有将近4千万之众。他当时写的一本《jogging（慢跑）》曾售出超过百万册。当时的跑鞋市场自然也是Nike占主导地位。只是后来随着美国跑步热降温，Nike从80年代开始把侧重点转向篮球，高尔夫等球类装备，忽视了跑鞋领域的竞争。

随着全球跑步热的到来(图1)，2015年美国著名跑步装备网店runningwarehouse.com发布了畅销跑步品牌名单[4]。在男女跑鞋单项及总体前5名品牌名单中共有八家公司上榜，Asics, Brooks, Hoka one one, New Balance, Saucony, Altra, Inov-8 and Salomon。 Nike则名不见经传。

图1 全球跑步人数变迁

Nike vaporfly 4%在争议中迅速抢夺市场

据有关机构估计，到2026年，全球跑步装备市场将达到580亿美元。作为著名体育装备品牌，Nike怎甘如此不作为？

于是2016年，Nike推出了马拉松破2计划。他们从肯尼亚选出三位高手，计划训练一年，冲击马拉松两小时极限。这个计划催生了Nike vaporfly 4%这款新跑鞋(图2）。

图2 Nike vaporfly 4%跑鞋材料和结构

这款跑鞋在采用超轻高反弹的ZoomX减震材料的同时加了一块富有反弹作用的碳纤维整底硬板。Nike声称这款鞋可以让大多数跑者的比赛成绩提高4%。举例说，这鞋号称可以把4小时的马拉松成绩提高到3小时50分钟左右。

靠跑鞋能提高4%的成绩这种直白的产品命名不禁让人质疑比赛的公平性。所以这款跑鞋一经推出就备受争议。这也跟田联对比赛装备的规定不够明确有关。

2017出版的田联比赛规则对跑步服装的规定如下（图3-5）：

上图的规定大体总结如下，

比赛服需要干净，干湿都不透明，不会对他人引起不适。换句话说禁止裸体或以不雅性暴露形式参加比赛
运动员可以光一只或两只脚比赛
比赛鞋的目的是对脚提供保护，稳定和扒地的作用。禁止他人无法获取的特制鞋或提供不公平助力的鞋（比如哪吒火轮）
鞋底的钉子不许超过11个，钉长不得超过9mm，跳高和标枪鞋钉长不得超过12mm
跳高和跳远鞋底厚度不得超过13mm，跟部不得超过19mm
对其他项目鞋底及跟部厚度没有限制
不许在比赛鞋内外添加任何助力装置

从上述规定看，Nike vaporfly 4%没有违反第6条，但是擦边了第3条。

波士顿马拉松助力Nike新鞋的销售

近年来，原本只有少数专业运动员参与的马拉松运动发展成了一个像笔者这样的普通人都可以参加并完成的群众项目。据不完全统计全球每年有数以百万的人参加至少一次马拉松比赛。在众多马拉松跑友的心目中，能够参加波士顿马拉松的愿望占有着特别的位置。

波士顿马拉松是全球最古老的马拉松比赛之一，有着连续125年的历史。早在1970年，因为无法支持过多的参赛者，波马组委会开始实行达标报名制度。也就是说报名者在18月内的正式马拉松成绩必须达到一定标准才会被允许参赛。所以能参加波士顿马拉松在跑友社群成为了一个不成文的衡量运动水平的标志。这个标准说难也不难，像笔者这样的普通跑者经过认真训练都可以达标过5次。

对于众多想达标波士顿马拉松的跑友来说，任何能够助力的跑鞋都具有吸引力。所以当Nike以$250价格推出Vaporfly 4%，几乎一夜间，各个跑友社区都在传说跑友们的实测评估。在群跑合影中，Vaporfly 4%开始刷屏，而且在限购的情况下很快脱销。

Nike还同时推出好几款采用碳纤维弹板的训练鞋和用于短跑的超级钉鞋，开始横扫跑鞋市场。

随着Vaporfly 4%的成功，Nike继续加厚鞋底超轻弹性材料同时添加充气弹性元素，于2019年接连推出了Vaporfly Next%和Alpha next%. 后者助力Eliud Kipchoge成功突破马拉松破2小时的人类极限。

图6 助力奇普乔哥破2的Alphafly next%

从图6可以看出，破2的alphafly next%的鞋底安装了三块碳纤维板，外加两层超厚的弹性泡沫。

据报，2020年Nike的营业额猛增9%，这个增长主要来自线上新跑鞋的销售。使得Nike一跃再次成为跑鞋行业的领军品牌。

国际田联及时完善规则给科技助力踩刹车

材料科学的发展改变了弹性与重量的平衡关系。Nike一些列的大胆尝试引起了广泛的争议。如果不收紧规则，田径比赛有变成科技径赛的趋势。如果允许在穿戴上做手脚，就会发展成代步工具的比赛。

面对新情况，国际田联2020年初迅速推出比赛鞋修订规则如下：

比赛鞋底厚度不得超过40mm
鞋底禁止两个以上嵌入硬板
钉鞋底厚不得超过30mm，但允许在固定钉子的硬板外最多加一个硬板。
禁止使用在公众市场开始销售少于四个月的新鞋参加比赛
任何人对任何比赛鞋是否违规产生怀疑
此修正规则于2021年4月30日生效

在此新规定下，奇普乔哥用于打破2小时马拉松的首款Nike Alphafly Next%正式成为国际田联历史上第一个被禁的跑鞋。这也给他的努力蒙了尘。因为一旦人类开始可以在跑鞋上做手脚，比赛的性质也就变味了。

新规定发布后，Nike也对alphafly next%跑鞋设计及时做了修正（图7），并于2020中旬正式推向市场。但是东京奥运会上并没有人使用。

图7 修正后上市的alphafly next%

人类早已光明正大地造出各种代步工具，这样扭扭捏捏地在纯体能比赛中搞猫腻没有任何积极意义。

东京奥运会塑胶跑道新技术同样引起记录争议

东京奥运会的田径场地也采用了新材料。

图8 东京奥运会的新跑道

本届奥运会跑道的制造商是意大利的芒渡（Mondo）公司。此公司制作跑道历史悠久，他们从1976年蒙特利尔奥运会开始曾经为12届奥运会制造并安装过过田径场跑道。

新跑道的最上层采用14mm厚的超硬橡胶。这层橡胶下面是六边气孔层。这个设计具有更好减震和反弹的效果。据设计者介绍，新跑道可以让参赛者的成绩提高1-2%，是迄今为止最给力的跑道。

对科技兴奋剂的争议伤害刻苦训练的运动员

这些被称作科技兴奋剂的助力，在运动员中引起很多吐槽。退役的世界纪录保持者认为这些技术的引入也改变了记录的含义，其含金量比过去的记录会有缩水。

百米世界记录保持者博尔特就曾抱怨，新的超级钉鞋不仅对以前的记录保持者不公平，对很多这次的参赛者也不够公平。如果当年他穿超级钉鞋比赛，拿下9.5秒应该不在话下。对国际田联决定这些超级钉鞋合法表示遗憾。

打破400米栏记录的挪威运动员Karsten Warholm穿的是puma装有碳纤维弹性板的超级钉鞋，但是他却对获得第二名的对手Rai Benjamin穿Nike Maxfly助力超级钉鞋表示不满，认为这些助力的钉鞋很糟糕，直接影响比赛的信誉。

图9 Warholm与Benjamin在比赛中

这些吐槽也让穿Nike鞋的运动员感觉委屈。当记者询问女子百米冠军，牙买加的Thompson-Herah为什么她感觉自己跑得飞快的时候回答说，“那完全是我训练的结果，与跑道跟跑鞋新技术无关。”

真正的运动高手最赋有公平的体育精神。他们为自己的成绩付出过大量的汗水和努力，谁也不愿意自己的奖牌被人诟病。

优秀运动员在比赛中需要穿自己赞助商的品牌。一位运动表现研究人员表示，幸亏奥运会推迟了一年，让其他品牌得以加班加点地跟进和推出新鞋。不然领奖台上会被Nike鞋垄断，使得这届奥运会成为一个笑话。

科技兴奋剂的渗透不只限于脚下功夫

在无限度追求运动极限的努力中，人们也在研究利用经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation-tDCS)可穿戴设备提高比赛成绩。

图10 某款tDCS设备

这种方法的原理是用电刺激大脑降低用力感和疲劳感来增加比赛速度。这个方法正在得到越来越多的欢迎。

笔者作为催眠师十分清楚意念状态对体育比赛成绩的影响。但是这种靠设备物理刺激改变感觉的办法跟服用兴奋剂有本质区别吗？也许支持者们会说物理刺激有暂时性和及时可控性，不会对身体产生长期系统性损害？这些只能留给国际田联来决定吧。

结束语

不管专业竞技运动如何发展，笔者希望马拉松跑友们继续把持咱们跑步的初衷，健康第一，快乐第二，成绩往后排。

参考文献：

为什么跑鞋有这么多种类
跑鞋选择指南
The Rise, Fall, and Re-Rise of Nike’s Running Shoe Dominance
http://blog.runningwarehouse.com/gear/rs/best-selling-running-shoes-of-2015/
https://www.worldathletics.org/news/press-releases/modified-rules-shoes
https://www.businesswire.com/news/home/20210527005673/en/Global-Running-Gear-Market-2021-to-2026---Industry-Trends-Share-Size-Growth-Opportunity-and-Forecasts---ResearchAndMarkets.com
https://www.sciencefocus.com/the-human-body/nike-alphafly-banned-technological-doping/