马拉松运动是一项兼具耐力与速度的挑战项目。2014年9月柏林马拉松，肯尼亚选手基米托以2小时2分57秒刷新世界纪录，至今仍无人打破，这个成绩距离突破2小时极限仅有2分57秒。来自体坛传媒集团旗下《跑者世界》杂志超牛技术专题，通过详细的数据和图表分析告诉大家，人类何时能突破马拉松2小时——
人类何时能突破马拉松2小时？
编译|跑者世界记者 赵小钊
在1998年德国柏林马拉松比赛中，当罗纳多·达·科斯塔越过终点线时，他跳起了桑巴舞——他有资格载歌载舞庆祝一番：从1988年起，直到他完成冲线的这一刻，2小时6分50秒的马拉松世界纪录已经十年未破，而从二十世纪六十年代后期开始，马拉松世界纪录平均每年只能提高数秒。
科斯塔这位看似瘦成干儿的巴西人，一下子将原记录提高了45秒。从科斯塔的柏林马拉松成绩为肇始：后人8次突破该纪录，上一个记录是肯尼亚人威尔森·基普桑在2013年柏林马拉松上创造的2小时3分23秒，比科斯塔的成绩快了3分27秒，距离2小时的门槛只有3分钟23秒(译者注：2014年，又是柏林马拉松，肯尼亚人丹尼斯·基米托创造了2小时2分57秒的现世界纪录！)。吉普桑的每英里配速为4分43秒，马拉松跑进2小时要求的每英里配速则是4分35秒。
人类真的能跑这么快吗？为了回答这一问题，我们从路跑赛事统计协会提供的排序中，找来了从半个世纪前直到今天的10000个马拉松赛顶级成绩数据来建立数据库进行分析。
我们对数据进行了处理，来分析1998年以来，使成绩得以大幅提高的那些因素。为什么？有9个因素决定了马拉松成绩“破2”的概率。如果这些因素都具备，也许人类真的可以继续创造历史。
下面让我们一起分析一下到底哪些因素影响跑者们的速度。
【NO.1完美的比赛】
德国的马拉松有何特别之处？包括2014年先前的6次男子马拉松世界纪录都是在柏林马拉松的赛道上创造的。在柏林马拉松以外，2013年前的最好成绩是法兰克福马拉松(2011年)中出现的；全部36次2小时5分以内的成绩，都集中在柏林、迪拜、鹿特丹、法兰克福、芝加哥以及伦敦这6场赛事中。
精英跑者在任何比赛中跑得都挺快，但是，根据我们对自1950年以来的200个最好成绩的研究，从1970年代起，跑者们就把气温较低的春秋两季，作为刷新最优成绩的最佳时段。从2000年以来，每年的前200位最忧成绩中的一半，都是在4月或10月取得的(除去迪拜马拉松，那里1月份是举办马拉松比赛的最凉爽月份)。
但是，因为精英跑者比一般跑者在运动中产生的热量多，或许气温再低些对他们更有利。法国国家运动学院对200万马拉松完成者进行研究后，发现男子职业跑者参赛的最佳气温是40华氏度(4.4摄氏度)。根据目前4月和10月举办的马拉松比赛的观察，一个猜想的可能是，或许“破2”赛事的时间，会是3月或11月。
【知识点】马拉松跑者的最佳温度
法国研究人员对10年间180万名跑者的完成时间进行了分析，发现当比赛时的气温为43.2华氏度(6.2摄氏度)时，会出现总体上的最好成绩。但是，跑得越快，产热越多，环境越凉爽就对他们越为有利。最快的1%跑者(绿线)在38.9华氏度(3.8摄氏度)时成绩最好，中游人群在44-45华氏度(7摄氏度)时成绩最好。
身体好比把食品中的能量加工成动作和热量的熔炉。你的最大摄氧量(有氧能力的测度指标)越高，身体消耗热量就越多。在最大努力程度下，精英跑者产生的热量是普通人群的两倍之多，这就是为什么当气温较低时，他们的成绩比中游人群快。
以往，纽约马拉松中出现过几次世界纪录。但是，从1998年以后，纽约马拉松的总冠军，只在年度最快的前20位里出现过3次。由于地势起伏——跑者们必须经过近244米的累计上升，并且经过26处急转弯，这些都会耽误宝贵时间。
今天，出现世界纪录的赛道，都是像芝加哥马拉松那样的“一马平川”式，最高点与最低点之前的高差小于10米。又如迪拜马拉松，赛道可谓是“直马”，只有4处拐弯。路跑赛事统计协会计算出了“时间偏差”等级，来表示世界上的顶级跑者会快(或慢)多少秒。平均来说，顶级跑者们在参加道路相对平的柏林马拉松时，要比参加其他比赛快大约81秒。
最好成绩出现的地点与频率
我们研究了1998年前后每年世界上成绩最好的前20场马拉松比赛(共600个冠军成绩)，来观察到底最快的比赛容易出现在哪些地方。在1998年前，共有44座城市中的比赛入选年度前20；在1998年后，只有25座城市。洛杉矶从1984年到1998年共6次入围，但从1998年后就销声匿迹。相比之下，阿姆斯特丹在两个时段内的入围次数，分别是2次和31次。
而顶级跑者在参加纽约马拉松时，会慢83秒(在芝加哥与迪拜马拉松中，分别快14与68秒)。在波兰一个名为得波诺的无名小镇上的马拉松比赛中，从2000年以来，精英跑者比参加其他比赛时快了79.2秒。谁也不知道，如果世界级的精英们齐聚得波诺进行比拼，能否诞生首个“破2”的成绩。这场比赛的赛道是平坦的乡间道路，于每年的4月份举行，比赛时的平均气温只有42华氏度(5.6摄氏度)。
【知识点】赛道对比
波士顿与纽约马拉松等经典赛事，以及当今“快速马拉松”的赛道高度对比，可以从下图中看出。波士顿马拉松的赛道起伏不断，总体走向为下坡，虽然可能产生特别快的赛会时间记录，但是说“世界纪录”并不妥当，例如在2011年的比赛中，还有顺风风向的因素)。
目前的记录都是在有兔子领跑的情况下产生的，而并不是个人“缠斗”式比拼。原因：即使是在没有风的情况下，精英跑者参赛时的速度，也足以引起空气阻力。对精英跑者的风洞试验表明，如果跟在目标两小时的领跑员身后，让领跑员挡风，能够在42.195公里中提高成绩100秒。这就是为什么在柏林马拉松中，领先者全程会使用多达6名领跑员。领跑员可以帮助跑者维持均匀配速，防止因为滥用瞬间加速等战术消耗体力。但是一般领跑员的跑动距离不会超过32公里。当他们结束任务后，跑者就要独自面对其后的艰苦征途了。为了“破2”，顶级跑者或许得共同作战，轮流领跑直至抵达终点。
越跑越快的另一个动机是多挣奖金。2008年。迪拜酋长为迪拜马拉松设立了100万美元冠军奖金，并在此基础上追加100万美元破世界纪录奖金。这场比赛马上成了当时世界上最快的比赛，1998年以来，路跑赛的奖金翻了一番还多；而场地赛的奖金却缩水了(见下图)。
结果，越来越多的优秀跑者开始参加马拉松，“冠军赢取绝大多数奖金”的奖励结构也日渐标准化，这导致跑者为了名次你追我赶，而不是冲着成绩去拼尽全力。当阿姆斯特丹马拉松于1999年引入基于完成时间的奖励制度后，立即有4名跑者比原来的赛会纪录快了90秒。看来要想激励优秀运动员破“2”，必须重设奖金结构，由跑进2小时的运动员均分奖金。
【NO.2完美的跑者】
1999年以来，来自肯尼亚与埃塞俄比亚两个国家的精英运动员统治了世界马拉松大赛。实际上，就本文涉及的数据而言，史上最快的前100位跑者，有59位来自肯尼亚，31位来自邻国埃塞俄比亚。真的是基因或环境以及天性或营养，造就了他们的优势吗？这个问题的答案，对回答“谁将是第一位破‘2’的人？”没什么意义。不管此人来自何方，东部非洲跑者的成功，都表明了破纪录者需要具备的潜质。
英国女子名将拉德克里夫也许是史上最让人震惊的马拉松跑者，她于2003年创造了2小时15分25秒的女子马拉松世界纪录，比之前的记录提高了近3分钟。幸运的是，生理学家安德鲁·琼斯从她少女时开始就对她进行跟踪研究，数据包括拉德克里夫的最大摄氧量和跑步效率，以及对马拉松破“2”的前景预测。
最大摄氧量是反映在运动期间，能够向肌肉提供多少氧气的度量指标。氧气帮助把食物中的化学能转化完成动作的肌肉力量。因此，最大摄氧量越大，你就能跑得越长越快。训练只能将马拉松精英跑者的最大摄氧量提高到某个水平。嗑药(口服或注射EPO类药物-促红细胞生成素)可以使本来已经很高的最大摄氧量继续提高。如果高水平跑者在比赛中嗑药作弊，也可能继续打破记录，甚至跑进2小时。但是，拉德克里夫的表明，不需要这些歪门邪道，同样可以取得刷新纪录的好成绩：在十几岁是，她的最大摄氧量就已经高得吓人了，并且在她的职业生涯中，这一指标一直稳定。
那么，拉德克里夫如何精益求精呢？如果最大摄氧量考察的是供氧能力，那么一定有一个考察需氧量的尺度与之对应。这个指标就是跑步效率(类此车辆的燃油效率，或曰燃油经济性)。这一指标测度肌肉在维持速度时的需要多少氧气。通过提高跑步效率来降低需氧量，效果与提高摄氧量是一样的。
这也是拉德克里夫的做法。她通过特殊的负重练习，使跑步时弹跳高度从1996年时的11英寸(约28厘米)，增加到2003年的15英寸(约38厘米)。神经-肌肉利用方式的变化，让她具有更大的推动力。她也把坐姿体前弯的幅度减少了1.6英寸(约4厘米，牺牲柔韧性，正如你读到的数字)。肌肉与韧带像弹簧那样储存能量做出动作，越硬的“弹簧”，就越能在每前进一步时，储存和释放更多的能量。因此，拉德克里夫这样的精英运动员，他们坐姿体前弯测试的幅度只有不到8英寸(约20厘米)，但是能把跑步效率提高27%。尽管她的跑姿是出了名的不好看，她还是在1992年至2003年间，将跑步效率提高了15%，最终称霸“马坛一姐”宝座至今。
顶尖跑者从何而来
在1998年前，来自32个国家的跑者跻身前20强。在1998年以后，只有来自16个国家的跑者获此殊荣。埃塞俄比亚与肯尼亚两国的跑者，占了从1999年到2013年最快跑者的四分之三。1998年前，墨西哥出现了17个最快跑者，但此后默默无闻。跑出世界级的成绩，需要完美赛道与完美跑者的相互结合。
关于跑步效率，有研究证明，肯尼亚人的跑步效率比欧美人高。尽管原因未知，但是腿长(确切的说是腿的长度相对身高的比例数)和小腿细也许能让肯尼亚人每前进一步时消耗更少的体能(请看“他可能是身高1.67米左右的人”一节)。需要关注的是，那些在马拉松获奖名单留下英名的肯尼亚跑者，极少进行负重力量训练。因此他们或许还有继续提高成绩的余地。
似乎目前还没有人具有马拉松破“2”所需的氧气供求平衡能力。至今为止，即使是那些精英跑者，也面对要么氧气供应能力(最大摄氧量低)低，要么需氧量大(跑步效率低)的问题。但是，两方面的等式依然存在。破“2”需要的并不是前所未有的“超人类战士”，他一定是个能把现有最快跑者的供氧与跑步效率结合做到最优的人。
在1990(可获得数据的第一个年份)-2011年间，每年成绩最快的前100位马拉松跑者，平均身高下降了3.3厘米，体重下降了3.4公斤。个子更小的跑者自然负重更少。同时，他们的散热效率也更高，因为他们的皮肤面积相对体重的比例较大。他们能够维持更快的速度(与更多的体内热量产出)，同时不至于因为体温过高而减速。我们认为，未来的破“2”跑者，除了身材更为短小精悍，还会有不成比例的大长腿，以及更加“盈盈可握”的小腿——与萝卜腿相比，小腿变细，迈步时的体力消耗自然会更少(参见“他会有拉德克里夫的跑步效率”一章)。
【知识点】身材更小
跑着通过皮肤散热，身材高大的人不应该更有优势吗？现实是，同等体重指数(BMI)的跑者，身高1.90米的要比身高1.60米的人多释放32%的热量。但是，个子更高的跑者产热也快，因为体温上升比皮肤温度上升得快。因此在努力程度相等的情况下，1.90米的人产生的热量，要比矮30厘米的小伙伴多42%，因此更容易引起体温过高。
生理学家相信，你对身体极限的感觉，来自于你对可能性的认识。如果你改变想法，或许能改变极限。人不像马，例如，当人看到跑得更快的人时，就会与他们做个对比，说服自己，跑得更远或更快是可能的。
这样的(潜在)破纪录年头，需要运动员进入心理学家米哈里·契克森米哈所说的“涌流”状态，此时大脑会释放出像多巴胺与内啡肽之类的化学物质，使注意力高度集中，全心全意的关注正在进行的任务。正如斯蒂芬·科特勒在《超人崛起》中所言，团队氛围是能够引发大脑释放这些化学物质的最有效途径之一。当众人合作去完成一项困难目标时，比如东非那些马拉松训练营中的跑者，他们一同训练，许多人成为了这个世界上最好的马拉松跑者。
有人相信，目前，肯尼亚与美国跑者的最大区别是，每位肯尼亚跑者都相信“我总有一天会出人头地。”对于年轻跑者来说，他们更容易从那些顶尖跑者身上学到如何才能成功。破“2”的跑者们不光要有天赋，还要充满信心，认定自己就是将要名垂青史的人，并且前进的路上并不孤独。
【知识点】人马对比
一个把人脑对破纪录影响独立分析的方法是，把人与马进行对比。在20世纪的上半页，人与马都越跑越快。但是从1950年以后，肯塔基德比赛马比赛的第一名成绩，就开始停滞了，而马拉松比赛的成绩，从长期来看还是不断进步的，冠军时间压缩了15%。与马不同，人可以改变对可能性的认识——并扩展极限。
如果利用过去的数据来预测未来，那么无法预测到新趋势与新技术也是情有可原的。2011年，生理学家迈克尔·约拿与同事们在《应用生理学杂志》发了一篇论文，内容就是关于马拉松破“2”的。文章刊出后，很快就有来自其他研究者38次回应，提到了他们认为破“2”跑者应具有的条件，比如应对心率的细微变化，提高碳水化合物转换效率，以及生于高海拔地区等。只有时间可以说明，在已有研究中涉及的这些因素中的一个，或是几个，会是未来破“2”跑者成功的关键——这就好比是全身包裹式的高科技泳衣之于游泳运动员那样。
当21岁的萨米·万吉鲁在酷热的2008年北京马拉松中异军突起时，《跑者世界》的博客写道，“疯狂的速度。如果谁能维持这个速度，简直是奇迹！”他夺冠用时2小时6分32秒，比亚军领先了44秒。就连计时员也不相信，这一成绩是在84华氏度(28摄氏度)的高温下取得的。
这一成绩也改变了世人对马拉松的看法。在2008年前，马拉松被认为是年纪较大运动员的游戏，那些将近30岁，或是30出头，在场地田径赛中积累了足够的经验的人，才会去尝试马拉松，必须对42公里心存敬意，甚至恐惧。在2008年奥运会后，更多年轻跑者开始从场地赛转战马拉松(这一变化也同奖金额度有关，见“奖金”一章)。我们把它称作万吉鲁效应——年轻运动员们从起跑开始就势不可挡。万吉鲁死于2011年，时年24岁，是喝醉了酒从房顶坠亡的。
我们再也没有机会见识他能跑多快了，不过，我们还可以见到那些在他的影响下投身马拉松赛的年轻精英，比如18岁的埃塞俄比亚人兹加耶·麦孔宁，他人生第一次马拉松就跑了2小时4分32秒，而他之前的半程马拉松成绩为1小时1分39秒。记住这个名字吧。
【知识点】更年轻，更快
自从萨米·万吉鲁在2008年北京奥运会留下让人深刻的一笔之后，每年世界上跑得最快的100人的平均年龄都在下降。跑者们也变得更加有进取心：芝加哥、伦敦和柏林马拉松的赢家们半程时的时间都比此前快了都超过一分钟，因此也能更快地到达终点。这，或许正是万吉鲁引发的一场革命。
【总结】
道路是如此的平直，你甚至在一英里开外就能看到他们。在加拿大城市萨斯卡顿6名跑者保持箭头队形。11月上旬的天气无风且干燥，天气晴朗，气温略高于零度——正如天气预报的那样。
全部6名跑者都是20出头的小伙子，为了这一刻，他们已经共同训练了好些年。在上个月，教练刚刚确定了他们中有哪3人具有创造纪录的潜力，其他3人组成了箭头队形的前半部分，为他们阻挡风和气流，帮助他们从精神上强化耐力，控制比赛节奏。如果他们中的一个人或几个人实现了马拉松破“2”，所有6人将分享由跑步品牌HokaOne One的继承者设立的5千万美元诱人奖金。这笔奖金面向世界上所有地方的所有的跑者，任何人都可以一试身手。追逐还在继续。
他们会成功吗？这将是哪年的事情？从1998年开始，我们就预测马拉松破“2”为时不远，但是，距离这个目标越近，就越需要付出额外的努力去战胜更大的困难。不过，生理学家告诉我们，破“2”是具有可能性的。我猜到……得等到2075年，会有人做到的。
编辑|李旸
