担心有人跑得太快，上届奥运会禁掉了这种跑鞋，但这届又加回来了

安全岛报人刘亚东A

来源：环球科学

作者：王昱

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跑步是参与人数最多的体育活动，而马拉松（marathon）则是最奥林匹克的跑步项目。1896年，第1届现代奥运会让马拉松从历史传说变成了一项挑战人类极限的运动。到1908年第4届奥运会，马拉松的距离正式固定到了42.195千米。

更快的征程

过去的一个多世纪里，马拉松的记录不断被刷新。1908年夏季奥运会上，美国选手约翰尼·海耶斯（Johnny Hayes）用2小时55分18.4秒跑完了42.195千米。这个成绩接近3小时，今天的大众跑者也能跑出类似的成绩。根据《2023中国路跑赛事蓝皮书》的数据，2023年中国举办的马拉松比赛中，有11 897人能在3小时内跑完全程。

从1908年至今，世界田联（World Athletics）承认的马拉松纪录。人类马拉松纪录正在逼近2小时的大关。数据来源：wikipedia

2023年10月8日，肯尼亚运动员凯尔文·基普图姆（Kelvin Kiptum）在芝加哥马拉松中，将人类马拉松纪录刷新到了2小时00分35秒，逼近2小时大关。基普图姆从2022年12月才正式开始参加马拉松比赛，2023年芝加哥马拉松仅仅是他参加的第3场马拉松比赛，他本有可能将人类马拉松正式纪录带到2小时以内。但十分令人惋惜的是，今年2月的一次车祸夺走了这位马拉松新星的生命。

2023年芝加哥马拉松中创造世界纪录的基普图姆。图片来源：Chad Veal/wikipedia

不过，人类也不是没有跑到过2小时以内。在基普图姆之前，马拉松的世界纪录一直由另一位肯尼亚运动员埃鲁德·基普乔格（Eliud Kipchoge）保持。基普乔格曾在2019年10月12日的英力士 1:59 挑战赛（Ineos 1:59 Challenge）中，用1小时59分40.2秒跑完了马拉松全程。

这场比赛是专门为基普乔格设计的。比赛全程都有7名配速员跑在基普乔格周围挡风，每跑一段距离，就有新的配速员替补上来继续挡风。挑战赛共有41名配速员参与，他们都是世界顶级的长跑运动员。1小时59分40.2秒虽然是基普乔格用双脚跑出来的成绩，但很明显不符合现代马拉松的规则，世界田联（World Athletics，原“国际田联”）自然也没有承认这个纪录。

而且，基普乔格在这场比赛中穿的跑鞋也点燃了原本就存在的争议。基普乔格在这场比赛中穿的跑鞋是耐克定制的Vaporfly 4%，这款鞋在当时尚未发售。一项耐克赞助的研究表示，在相同的配速下，和经典跑鞋相比，这款跑鞋能让运动员的能耗降低4%。研究将类似的跑鞋称为先进科技跑鞋（Technologically advanced running shoes，TARS），这类跑鞋中底都由弹性高分子材料制成，里面包裹着一片碳纤维板，或是其他材料制成的弹性片，所以也叫碳板跑鞋。碳板跑鞋鞋底的回弹明显增强。在那几年，很多马拉松运动员都穿着耐克Vaporfly打破世界纪录，也将这款跑鞋推上了风口浪尖。

如果有的运动员没能穿上定制碳板跑鞋，那跑步比赛是不是就引入了更多不公平的因素？不少人认为，这款跑鞋在提高运动员成绩方面已经越界了，世界田联应该禁止在正式的比赛中使用这种跑鞋，就像2009年时对鲨鱼皮泳衣的禁令一样。最终，世界田联在2020年的奥运会（虽然后来推迟到2021年）之前紧急出台了对比赛跑鞋的限制，主要包含以下4条内容：

1、鞋底厚度不得超过40毫米。

2、鞋底中的回弹材料，不论是碳纤维板还是弹簧，数量不得超过1块。对于钉鞋（短跑比赛为增强抓地力会使用钉鞋），可以使用额外的材料来固定鞋钉，但鞋底厚度不能超过30毫米。

3、运动员比赛时穿着的跑鞋至少要已经上市销售4个月以上。

4、世界田联会调查任何“可能不合规”的鞋子。

这意味着大部分运动员都可以穿着市售碳板跑鞋参加马拉松，但类似基普乔格在英力士 1:59 挑战赛中直接拿未公开跑鞋参赛的行为，将被禁止。

节能跑鞋

那这些碳板跑鞋真的能提升运动员的跑步水平吗？又能提升多少？

2020年，美国康奈尔大学一个研究团队在预印本网站上发布了一篇论文。他们以Vaporfly跑鞋为例，研究了碳板跑鞋能让运动员跑快多少。他们回顾了2015年到2019年间的22场马拉松赛事，选取了578名高水平运动员，其中男性308人，女性270人，统计他们的跑步成绩。

红点为穿着Vaporfly跑出的成绩，蓝点则是不穿Vaporfly跑出的成绩。图片来源：arXiv:2002.06105

统计结果发现，碳板跑鞋能让男性运动员的成绩提升1.4%～2.8%，也就是总用时减少2.0～3.9分钟；对于女性运动员，提升在0.6%～2.2%之间，也就是总用时减少0.8～3.5分钟。

但碳板跑鞋究竟是如何让运动员跑得更快的？这是一个复杂的生物力学问题。目前有两种主流的假说。2019年一篇在《运动医学》（Sports Medicine）上发表的论文认为，碳板跑鞋降低了跑步时踝关节的力矩，从而影响了整个腿的能耗分布，让人体进入一种更高效的状态。2020年2020年在《英国运动医学杂志》（British Journal of Sports Medicine）上发表的一篇论文则认为，弹性片的弹力产生了一种“跷跷板”效应（"teeter-totter" effect），能无形间改善运动员的跑步姿态。但这两种假说都存在较大的争议。甚至还有一小部分人认为碳板跑鞋提升的成绩纯粹是安慰剂效应。

只有一点是没有争议的，碳板跑鞋确实会降低跑者的耗氧量，不论你是专业运动员还是大众跑者。在一篇《科学报告》（Scientific Reports）2024年的论文中，研究人员招募了19名业余跑步受试者，让他们以各自的乳酸阈值（lactate threshold）配速跑步。通俗来讲，乳酸阈值配速就是会让人感觉辛苦但不痛苦，能坚持跑下去的速度，日常训练中用这种速度跑5千米或10千米比较合适。（不过“体感”的欺骗性一般较强，各位读者就不要自己骗自己了，日常跑步锻炼时，心率是更客观可靠的标准。论文之所以采用乳酸阈值配速，是因为他们真的会采血测乳酸。）

研究发现，在同样的乳酸阈值配速下，业余跑者在穿着碳板跑鞋时的耗氧量平均下降了3.0%，心率也降低了2.0%，主观的自感运动强度评估（Rating Of Perceived Exertion，RPE）也下降了5.0%。同时，碳板跑鞋还能将跑步时每千米累积的胫骨负荷降低12±9%。

而一些专业运动员则表示，碳板跑鞋可以减轻腿部酸痛，减少对腿部的冲击。因此，碳板跑鞋不仅可以让他们在比赛时跑得更快，还能减少他们训练时的疲劳，从而增加整体训练量。

为马拉松而生

既然碳板跑鞋的优势是确凿无疑的，那跑鞋厂商自然有很强的动力开发这样的跑鞋。现在，大部分跑鞋品牌都有了自己的碳板跑鞋。2022年1月，世界田联又进一步细化了田径比赛的跑鞋规范。新的规范又放开了对定制跑鞋的限制，只要按规定将跑鞋交给世界田联审查，运动员依然可以使用未公开的定制跑鞋。世界田联还给出了允许使用的跑鞋清单。

随着马拉松赛事热度的升高，甚至还有厂商制作只能用来跑马拉松的跑鞋，比如阿迪达斯的Adios Pro Evo 1。这款鞋几乎是贴着跑鞋设计规范设计的，但完全不考虑鞋子的耐用性，有人表示它的耐用性就跟外卖饮料杯一样差。阿迪达斯甚至会专门强调这双鞋不适合马拉松跑不进3小时30分的跑者。

一般来说，你并不需要碳板跑鞋。因为这些跑鞋是为长跑或马拉松而生的，相信大部分读者可能无法连续跑完5千米。碳板跑鞋的稳定性通常会稍差一些，新手跑者直接穿碳板跑鞋跑步，因为对足部和脚踝的控制不到位，可能会增大受伤风险。

所以，究竟是人类变强了，还是鞋子变强了？至少从近年来马拉松的统计成绩的统计上来看，跑鞋的进步对成绩的进步贡献的确不小。这些曾经引起争议的碳板跑鞋，都已经成为了各大品牌的当家产品，马拉松跑者对这些跑鞋的接受程度也越来越高，碳板跑鞋似乎正在成为长跑不可或缺的一部分——就像钉鞋对短跑一样。

惋惜的后记

当然，任何体育运动，一旦抵达人类极限的水平，除了装备因素，都还非常依赖天赋。就比如著名的飞人尤塞恩·博尔特（Usain Bolt），他2009年只用9.58秒就跑完了100米。只看数字可能还不够直观，但如果做成折线图，就能发现天才对于人类的极限有多重要。

世界田联100米赛跑世界纪录。1968年更改了计时方式，之前的数据精度为0.1秒，之后的数据精度为0.01秒。注意最右边大幅下降的数据点，那是博尔特在2009年创造的世界纪录，9.58秒。数据来源：wikipedia

基普图姆曾被视为最有可能“合法”破二的人，仅参加了3场比赛就将马拉松纪录刷新到2小时00分35秒。在创造这个世界纪录前，他曾期待和基普乔格在巴黎奥运会上巅峰对决，但现在，只能说世事难料……

参考链接：

https://www.runchina.org.cn/#/news/official-news/detail/XW202449005