長(zhǎng)跑與懷孕

袁越

Y運(yùn)動(dòng)員有三大功能：為觀眾提供娛樂，為祖國(guó)贏得榮譽(yù)，為科研貢獻(xiàn)樣本。前兩條不多說(shuō)了，大家都懂，今天我來(lái)說(shuō)說(shuō)這第三條。

科學(xué)研究的最終目的是為人類服務(wù)，所以人體絕對(duì)是熱門課題。運(yùn)動(dòng)員是人中翹楚，是最合適的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。假設(shè)你想研究人體的耐力極限，必須從長(zhǎng)跑或者公路自行車運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中去尋找志愿者。

這里所說(shuō)的耐力極限，科學(xué)術(shù)語(yǔ)叫做“最大可持續(xù)代謝能力”（SusMS）。換成通俗說(shuō)法就是：如果一個(gè)人不停地運(yùn)動(dòng)，最終他所能維持的最大能量輸出到底是多少？

顯然，這個(gè)問題光靠研究普通人是回答不了的。試想，當(dāng)你的研究對(duì)象不堪重負(fù)癱倒在地，你不會(huì)知道他到底是因?yàn)槟土σ堰_(dá)極限，還是因?yàn)橐庵玖μ?，?lái)了個(gè)“葛優(yōu)躺”。

因?yàn)檫@個(gè)問題的特殊性，甚至連普通運(yùn)動(dòng)員也不一定管用。大部分職業(yè)馬拉松選手即使在跑完42公里之后，體力仍然遠(yuǎn)未耗盡。要想測(cè)出真正的耐力極限，至少得是100公里以上的超級(jí)馬拉松，或者環(huán)法那種級(jí)別的超長(zhǎng)距離自行車賽才有研究?jī)r(jià)值。

這里必須指出，人體的代謝能力因人而異，相互之間很難橫向比較，所以科學(xué)家們都會(huì)先測(cè)出實(shí)驗(yàn)對(duì)象在安靜狀態(tài)下的基礎(chǔ)代謝率（BMR），然后以此為單位，比較運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的代謝衰減。舉例來(lái)說(shuō)，一名運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行短時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，他的代謝率有可能達(dá)到基礎(chǔ)代謝率的10倍之多，科學(xué)術(shù)語(yǔ)稱之為10BMR。但即使是全球最頂尖的運(yùn)動(dòng)員也不可能長(zhǎng)時(shí)間維持這樣的高效輸出，隨著時(shí)間的推移，他的代謝率肯定會(huì)逐步下降，從10BMR降到8BMR、6BMR、4BMR……

問題是，代謝率降到多少才能永遠(yuǎn)維持下去呢？這就是美國(guó)杜克大學(xué)生理學(xué)家赫爾曼·龐澤（Herman Pontzer）教授試圖回答的問題。但他一直苦于找不到合適的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，沒法進(jìn)行研究。

2015年，美國(guó)打算舉辦一次超長(zhǎng)距離跑步比賽，起點(diǎn)是洛杉磯，終點(diǎn)在5000多公里外的華盛頓特區(qū)。運(yùn)動(dòng)員每周平均要跑6個(gè)馬拉松，連續(xù)20周才能跑完。龐澤知道這個(gè)消息后如獲至寶，立刻聯(lián)系了組委會(huì)，說(shuō)服其中6名運(yùn)動(dòng)員作為他的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。比賽結(jié)束，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也出來(lái)了：人體的耐力極限值是2.5BMR，多一點(diǎn)都不行。

換句話說(shuō)，如果一個(gè)人想要維持長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)，那么他的每日最大能量消耗不能超過基礎(chǔ)代謝率的2.5倍，否則就是不可持續(xù)的。

龐澤認(rèn)為，這個(gè)數(shù)字代表著人類消化系統(tǒng)工作效率的極限值，達(dá)到這個(gè)最高限之后，無(wú)論他強(qiáng)迫自己多吃多少食物都沒用，因?yàn)闆]法吸收更多了。

此后，龐澤教授又研究了孕婦的代謝曲線，發(fā)現(xiàn)和極限馬拉松選手非常相似，也有一個(gè)極限值。這個(gè)結(jié)果一點(diǎn)也不意外，因?yàn)樵袐D一個(gè)人要負(fù)責(zé)兩個(gè)人的吃喝，能量消耗非常大。隨著胎兒一天天長(zhǎng)大，孕婦的代謝壓力也不斷增加，一旦達(dá)到極限，胎兒就必須生下來(lái)，否則能量就不夠兩個(gè)人用了。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)很有意義，它為人類的生育困境提出了一個(gè)全新的解釋。眾所周知，人類嬰兒甚至在生下一年后都沒有獨(dú)立生活能力，不像其他大多數(shù)哺乳動(dòng)物的幼崽，剛生下來(lái)就能自己跑了。既然如此，人類為什么不讓胎兒在子宮里多待幾天呢？以前科學(xué)家們認(rèn)為，這是因?yàn)槿祟愄旱哪X袋特別大，產(chǎn)婦的產(chǎn)道卻沒法再擴(kuò)大了，所以媽媽們只能冒著生命危險(xiǎn)把孩子生下來(lái)。龐澤卻認(rèn)為，更可能的原因在于人類胎兒在10個(gè)月時(shí)已經(jīng)發(fā)育得足夠大了，導(dǎo)致孕婦的代謝能力滿足不了兩個(gè)人的需求。

有意思的是，為了讓嬰兒的大腦發(fā)育充分，人類的懷胎時(shí)間已經(jīng)是哺乳動(dòng)物當(dāng)中相對(duì)最長(zhǎng)的了，這就對(duì)孕婦的代謝能力提出了非常高的要求。同樣，人類的長(zhǎng)跑能力也是哺乳動(dòng)物中數(shù)一數(shù)二的，正是依靠這項(xiàng)技能把獵物追死的。

龐澤教授認(rèn)為，這兩個(gè)特征不是巧合，因?yàn)楸澈蟮纳頇C(jī)制是一樣的。正是因?yàn)槿祟愡M(jìn)化出了超強(qiáng)的耐力，才使得我們的大腦變得越來(lái)越大，捕獵能力也變得越來(lái)越強(qiáng)，最終稱霸了整個(gè)地球。