科普 科普无腿飞人：科学奇迹还是人的奇迹(组图)

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无腿飞人：科学奇迹还是人的奇迹(组图)

http://www.sina.com.cn 2008年01月09日 08:39 中国青年报


南非“无腿飞人”



无腿飞人的“猎豹(cheetah)”跑步义肢

　　本报记者 杨芳

　　奥斯卡·皮斯托留斯(OscarPistorius)蹲伏在起跑线上，穿黑绿相间运动服，背参赛选手号牌，戴紫色眼镜。除了膝盖下方两条刀锋形状的黑色簧片，他与其他运动员别无二致。

　　素有“无腿飞人”之称的奥斯卡，正在参与一场健全人之间的较量——去年7月，在罗马举行的国际田联黄金联赛男子400米B组的比赛。

　　在一片惊呼声中，这位原本落后的选手在冲刺阶段连超数人，最终以46秒90的成绩名列小组第二。这一速度，相当于2004年雅典奥运会的女子夺冠成绩。

　　现年21岁的南非运动员小皮并不满足于此。即将举办的北京奥运会是他的下一个目标，他希望在那里与健全人一比高低。他目前的400米最好成绩是46秒56，虽然距离43秒18的世界纪录相去甚远，相比个人参加奥运会的资格成绩也慢了近1秒，但南非第二的排名，足以使他代表国家队参加4×400米的接力赛。

　　这给国际田联出了道难题：那双名为“猎豹(cheetah)”的跑步义肢，究竟是仅仅弥补残障，还是会给使用者带来优势？

　　事实上，皮斯托留斯本人4年前才第一次穿上“猎豹”。他出生于南非的约翰内斯堡，11个月大时就失去了双腿。由于天生没有腓骨——连接小腿肌肉的重要骨骼，父母听从了12名外科医生的建议，决定把儿子从膝盖以下进行截肢。从此，小奥斯卡依靠普通义肢行走。

　　然而，这位留着短短的金色卷发的小伙子，从不认为自己属于残障者，因为体格正常的运动员能做到的，他“都能做到”。他曾经是名橄榄球和水球运动员，甚至拒绝把车停在残疾人车位。

　　5年前，在比赛中受伤的小皮开始进行跑步式康复，没想到就此挖掘出短跑天赋来。在雅典残奥会上，这个年仅17岁的男孩一举打破100米、200米和400米的世界纪录。他被教练比喻为“没有二挡的五速引擎”。

　　当时他才穿上“飞毛腿”8个月。这款价值1.5万英镑的产品，由冰岛一家知名残障人器械公司“奥索”(ossur)研制。它由50~80层碳纤维构成，大约有8镑重。为了更适于跑步，“脚跟”还添了一条耐克跑鞋的鞋底。由于价格昂贵且难以控制，全球的使用者不到300人。

　　这些特性成为皮斯托留斯受到质疑的缘由之一。作为国家体育总局体育系统仿真试验室的负责人，李祥晨表示并未研究过“猎豹”。他根据常识判断，碳纤维会为运动员带来诸多便利。这种复合材料具有强度大、密度小且弹力强等优点。

　　“见过游乐园里的神奇‘跳跳鞋’吧？道理差不多。”李祥晨解释说，“好比蹬着弹簧跑步，能不快吗？”

　　南非体育科学研究所的罗斯·塔克(RossTucker)持有类似观点。他还指出义肢的另一特性：从来不会感到疲惫。不同于木腿简单的支撑功能，在体重压力作用下，运动义肢会在接触地面时弯曲，然后在换步时弹开，从而把运动员垂直施与跑道的压力转化成水平方向的动力。

　　这也是小皮在最后一刻追上其他选手的重要原因。一般而言，由于肌肉开始疲惫，后200米的速度应该远不及前200米的速度。但“刀锋飞人”恰好相反，据测算，他在后半程的速度无人能比，比对手快1秒34。

　　对此，奥索公司的研发人员克努特·莱希勒(KnutLechler)辩解说，人体的腿部肌肉本来就会伸缩并释放能量，“猎豹”不过是对这些能量进行传递罢了。美国生理学家罗伯特·盖利(RobertGaily)还计算出健全人每跑一步释放的能量是使用义肢者的3倍。

　　罗斯·塔克反驳说，义肢对于肌肉伸缩属于被动反应。通常情况下，正常人需要耗费更多的能量以“主动”回应这种伸缩。李祥晨还补充说，对于要求速度耐力的短跑项目而言，运动员腿部的大肌肉群更为重要。至于皮斯托留斯所失去的脚掌肌肉，属于相对次要的小肌肉群。

　　有关小皮能否参加奥运会的另一焦点是步幅。因为义肢呈J型，人为增高了5~10厘米。这使一些人怀疑，他的步幅比正常人更大，从而导致速度加快。在研究了罗马比赛的录像后，国际田联专家埃利奥·洛卡泰利(ElioLocatelli)终结了这种猜想：“我们确认他的步幅是正常的：平均为2.31米。”

　　不过，失去小腿难以保持平衡是个不争的事实。普通人的足弓上分布着数万个传感器，每一秒都传来速度、平衡、倾斜度等信息，而小皮只能在离地40厘米的高度上，通过义肢作用到他残肢上的压力来“感觉”跑道的情况。

　　去年5月13日，在英国曼彻斯特举办的“残奥世界杯”中，他就因阴雨天气造成的地面湿滑影响了成绩。为此，国际田联也担心在奥运会上，皮斯托留斯万一不慎跌倒，会影响其他运动员的正常发挥。

　　义肢还有一个显而易见的缺点—起跑。正常情况下，短跑运动员起跑时身体前倾，这种不平衡的状态会保持30多米，腿部的全部力量转化为向前的推动力，从而实现持续加速度。而义肢选手为了保持平衡，不得不在比赛伊始就保持直立。这也是400米跑成为皮斯托留斯强项的原因—起跑的劣势会在较长距离中被大大削弱。

　　各种议论让决策者犹豫不决。国际奥委会允许各项运动主管机构自行制定参赛资格，目前总部设在摩纳哥的国际田联是主要决策机构。不过国际奥委会同时保留干预权。例如，自2004年起,变性人就获准参加奥运比赛。

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高科技是否会导致体育比赛不公平竞争http://www.sina.com.cn 2008年01月09日 08:39 中国青年报
　　多年来，国际田联一直在科学技术和公平竞争中寻找平衡。一方面禁止科学辅助器材，例如轮椅在马拉松运动中的使用，以及兴奋剂的服用等等；另一方面鼓励科学训练方法，比如允许运动员在诸如高压氧舱之类的仪器里休息，从而人为地提高氧气携带能力。

　　更何况并非没有给过残疾人机会。迄今为止存在3个先例：1904年，美国人乔治·艾塞尔(GeorgeEyser)在圣路易斯奥运会上穿着木质左腿获得6枚体操金牌；80年后的洛杉矶奥运会，半身麻痹患者乃罗利·菲尔霍(NeroliFairhall)为新西兰赢得射箭金牌；本世纪初的悉尼奥运会，美国盲人运动员马拉·鲁尼恩(MarlaRunyan)参加了女子1500米的比赛。

　　但随着残疾人逐渐改变身体缺陷，相关规则越发难以制定。去年年初，独腿运动员谢希·斯基巴(JeffSkiba)就穿着假肢，参加了美国国内的田径大奖赛的跳高比赛。

　　意大利人艾里欧·罗卡泰利(ElioLocatelli)是国际田径总会的发展部主任。他认为提供优势的器材将会影响运动的纯粹性。“搞不好接下来有人会背着一对翅膀参赛。”他说。

　　这让奥斯卡·皮斯托留斯懊恼不已：“它们一直是我的腿。我比其他人更刻苦训练，吃得更饱、睡得更香，一睁开眼想的就是运动。我想这大概是我有些与众不同的原因。”

　　如此感人的话语博得了许多人的同情。国际田联内部就有一种意见，虽然可能拿不到奖牌，但小皮在奥运场上现身，可以提供感人的励志故事。西安大略大学运动伦理学家安吉拉·施耐德(AngelaSchneider)也提醒说：“如若否定一个人突破逆境、知其不可为而为之的奋斗，则与奥林匹克的基本精神相悖。”

　　美国影星汤姆·汉克斯也支持小皮。他计划通过自己的制片公司，将这位南非青年的故事搬上荧幕。他的商业合伙人宣称，这是一个同命运和官僚主义进行坚决抗争的经典蓝本，故事情节颇似《阿甘正传》。

　　然而，追根究底，这在本质上还是个科学问题。罗斯·塔克就指责媒体把焦点集中于人权而非科学。他早在3年前就开始研究“猎豹”，并且是皮斯托留斯参加奥运会的坚决反对者。这位博士还收到过恐吓电子邮件：“请把自己的小腿截断试试？”

　　他认为随着科学技术的发展，竞技体育受到越来越多的干扰。比如棒球运动员为眼睛做激光手术以增强视力，投手用取自身体其他部位的韧带来做手肘重建手术。

　　“那么运动员该是什么样子？该如何面对科技发展，才能在公平竞赛和参赛权之间取得平衡？等到装了义肢的运动员比四肢健康的运动员跑得更快，或者跳得更高时，运动的本质会改变吗？”他大声疾呼道。

　　李祥晨也反对皮斯托留斯参加奥运会。在他看来，这属于明显的借助运动器械。但他同时指出，科技为运动带来更多的优势，尤其是近年来生物学、工程学和材料学在体育中日益广泛的应用。

　　首先是在训练中使用科学方法，诸如在跳水板中安装加速度传感器，为教练提供判断运动员状态的数据。还有就是运动器材的合理应用。以撑杆跳为例，一直到1960年左右成绩都保持稳定，而到了上世纪八九十年代开始大幅度提高。这其中杆子起了决定作用，从最早的木材、竹子、钢铁和铝的合成材料，到加入玻璃纤维的新型产品。

　　当然也有例外。澳大利亚皇家墨尔本理工大学曾经利用飞机机身的制造技术研制出一种超级自行车(superbike)，可以在骑行时极大地降低运动员的能量消耗，却由于和普通自行车有较大差距而被禁止使用。

　　李祥晨把赛场比作战场，在规则允许的情况下，“任何手段都可以使用”，这样才能体现“更快、更高、更强”的奥林匹克精神。他坦言公平总是相对的。如果两人成绩相当，在比赛规则允许的情况下，比如穿上不同的跑鞋、服装等等，是会导致成绩的变化。

　　知名科学伦理学家邱仁宗也反对皮斯托留斯参加健全人的竞技。他认为这会导致比赛的不公。“除非找到一组使用‘猎豹’义肢的运动员。”他开玩笑说。

　　面对不同的声音，国际田联已经邀请位于科隆的德国体育科学学院来研究此事，并为此支付了3万欧元。为了保持公正，除了官方的3名监督员之外，还有两名皮斯托留斯阵营的代表，他的经纪人和克努特·莱希勒。

　　项目主任皮特·布鲁格门(PeterBrüggemann)介绍，此次测试是为了判断穿上“猎豹”的皮斯托留斯是否和正常运动员一样。作为该学院生物工程学研究所主任，他还聘请了6名短跑运动员参加对照实验。

　　其中有两项重要的实验。一是皮斯托留斯在400米短跑中，配戴测量血液乳酸盐水平的面罩，以此判断耗氧能力是否正常。另一个是在12台红外线相机和4架高速相机的监控下，100米的跑道上设置了4道压力板，同时在皮斯托留斯的大腿和义肢安装感应器。红外线相机能够拍摄到每个角落的影像，高速相机则用于捕捉皮斯托留斯碰触压力板瞬间的慢动作。可惜小皮只跑到80米就因膝盖伤痛而停止。

　　记者致信皮特·布鲁格门，询问是否有结果可以公布，但一直未收到回复。此前，他在接受《时代》采访时说，“我只负责提供数据，并没有决定权”。

　　皮斯托留斯能否参加奥运会？国际田联曾透露将于去年8月宣布结果，后来又改为年底，最新的消息将于2008年1月10日正式公布。“无腿飞人”对此非常乐观，但据说希望十分渺茫。

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人就是要有这种拼搏的精神！不屈不挠！