当选手进入伦敦奥运会主体育场的时候,观众的热情迸发了。这是2012年伦敦奥运会男子100米决赛,全球顶级田径赛事现场。8名决赛选手似乎对8万名现场观众的热情无动于衷,他们做着拉伸和热身,注意力集中,安静地默念着各自的比赛策略。最终,准备完毕后,赛事官将选手引领至各自的跑道,然后在那里被轮流介绍给现场观众和电视机前的观众。虽然这些人是公认的这个星球上跑得最快的8个人,但是所有人的目光都集中到了身材高大的世界纪录保持者、牙买加现象级巨星尤塞恩·博尔特(Usain Bolt)身上。身高1.95米的博尔特比其他几人都高,全场响起热烈的掌声时,他还喝了一口水,开心地笑着。然后,选手们小心翼翼地进入自己的出发区,他们强壮的下肢踏进起跑器,双膝触地,指尖放在起跑线后几毫米的地方,此时就像被施了魔法一样,全场鸦雀无声,观众屏息凝神,注视着这8个人,尤其是博尔特。之后,在发令员的命令声中,他们抬起膝盖。几秒钟后,发令枪响了。
就在几毫秒的时间里,选手们挺直了臀部和膝盖,在出发区内将身体抬高、前移,他们的身体与地面呈45度角,一只手臂向前摆,一只向后摆。博尔特差不多是最后一个通过起跑线的人。随着选手们逐渐加速,他们的躯体慢慢抬高,在冲出10~15步之后,8名选手都挺直了身躯,基本上并驾齐驱。之后,就在所有选手继续加速之时,博尔特领先了。此时,选手们都努力保持着完美的跑姿,前脚掌着地,在重心之前一点点的位置与地面接触,然后以最快的速度抬起膝盖,带动脚部和小腿加速,像锤子一样再次砸向地面。虽然大腿才是主要的动力来源,但是选手们也在摆动自己的双臂,并使之与躯干平行。他们的肩膀自然下垂,以保证躯干尽量保持放松的状态,这样可以避免不必要的摆动。跑出50米的时候,他们达到了速度的峰值——每小时40~42千米,此时,博尔特领先优势明显。到了这个时候,选手们才喘了第一口气,他们继续将注意力放在唯一一件事情上:保持速度。
到了70米的时候,博尔特遥遥领先,这已经变成了他一个人的比赛。虽然肉眼看不出来,但其实包括博尔特在内的所有选手的速度都在一点一点地变慢,大家都知道胜利将属于降速最慢的人。选手们此时应该加大蹬地的力度,尽量将膝盖抬高,保持放松的状态。博尔特果然名不虚传,他一马当先,就在脚部接近终点线的时候,他的身体微微前倾触线,用时9.63秒。新的奥运会纪录产生了!观众们热情地鼓掌欢呼,博尔特也非常开心,他身披牙买加国旗,摆出了闪电的造型。
在经历了辉煌的职业生涯,创造了众多世界纪录,赢得了大把奥运会金牌之后,博尔特于2017年宣布退役。他是如何实现短跑项目内的“垄断”地位,就像完全没有对手一样的呢?因为速度是步长和步频结合的产物,如果一个人想跑快,他要么迈更大的步子,要么更快地迈步子,或者把两种办法结合起来。4因为博尔特有大长腿,而且他的步频几乎与那些略矮的短跑选手一样,所以他当然就比对手跑得快。5博尔特正常跑一次100米比赛需要迈40步,而跑道上其他人需要迈大约45步。但是博尔特驱动他那双大长腿如此快速地运动需要不可思议的力量。就像挥动更长的棒球棒需要更多的力量一样,为大长腿加速也需要更多的力量。总之,博尔特的大长腿再配合他生成高强度力量的能力,意味着他在空中停留的时间更长。他跑得最快的一次是在2009年柏林田径世锦赛上:他的平均速度为每小时37千米,瞬时最快速度为每小时45千米。
有时,我会在跑道上进行速度训练。经常就在我上气不接下气的时候,那些敏捷的跑者以看上去不可思议的速度轻松地从我身边呼啸而过。而他们还都只是业余跑者,要是像博尔特这样的人从我身边经过那会是一种怎样的感觉。但是,即使博尔特和其他几位精英短跑选手跑出最快的速度,他们与普通的四足哺乳动物相比,也立刻显得很平庸。需要说明的是,准确测量野生动物的奔跑速度难度极高,而测量到的速度是否代表它们的最快速度就更无从判断了。图5-1将博尔特的世界纪录换算成每小时37.5千米的速度,置于广为流传的一组四足哺乳动物的最快速度数据之中。6
图5-1 博尔特与各种哺乳动物的最快速度对比
注:请注意,很多动物的最快速度难以测量和确认,因此上图的数据不完全准确。至于人类的数据,大多数身体素质良好的人奔跑时的速度,其实很难超过每小时24千米,大约与河马的奔跑速度相当。
好消息是,博尔特能够战胜臭鼬、犀牛、河马和常在我家后院中出现的灰色大松鼠等绝大多数小型啮齿类动物。剩下的都是坏消息。博尔特面对斑马、长颈鹿、牛羚、白尾鹿甚至野山羊等绝大多数四足哺乳动物时根本没有胜算。至于食肉动物,那些看上去略显缓慢的捕食者,比如灰熊和鬣狗,可以在跑道上对完胜博尔特的食草动物实现捕杀,更不要说博尔特本人了。
短距离全速跑的麻烦在于,我们很快便上气不接下气了。没有任何一种动物可以长时间保持最快速度,人类也不例外。像博尔特这样的精英级别的短跑选手可以将最快速度保持20秒左右,之后便明显降速。人类跑完1千米的最短用时为2分11秒,这一速度相当于每小时27.3千米,不到百米世界纪录时速的75%,而5千米世界纪录(12分37秒35)的速度更低,只有每小时23.7千米。非洲猎豹在野外奔跑时可以将最快速度保持30秒,然后才开始降速。7因为大多数哺乳动物都比人类快太多,所以它们可以在追击人类或者躲避人类时以稍微低一点的速度奔跑,这样可以持续更长时间。
人类在全速奔跑时如果突然转弯,会造成极大的危险。在真实世界里,动物永远不会找一块平坦的场地,在一条划好的横线后站成一排,然后以最快的速度沿着直线路径向前跑,直到越过另外一条划好的横线。它们会进行各种急转变向跑,这样会让它们的速度降下来。如果你见过猎豹追捕瞪羚(24)的话,你就能看到瞪羚拼命地做出各种突然的、不可预料的急转变向,就是为了降低追杀者的速度。8这一策略经常奏效,但如果被猎豹追击的是你,那么选择急转变向跑可能就是一个糟糕的办法。潘普洛纳奔牛节上的老伙计们会明确地告诉你,奔牛节线路上最危险的地方就是拐角处,因为在拐角处,双腿的人比四腿的公牛降速更多、稳定性更差。9
现在可以得出结论了,这个世界上跑得最快的人与这个世界上绝大多数动物的速度完全无法相提并论。还有一点需要指出,我们所设计的这场比赛,一方是目前世界上跑得最快的人类,而且这些出类拔萃的选手还在教练和其他人的帮助下长年累月地进行训练,唯一的目的就是以最快的速度跑完跑道的某段固定距离,而另外一方则是普通的未经训练的哺乳动物。虽然这些精英运动员的奔跑速度可以在短时内达到32千米/时或者更快,但是绝大多数人类,即使是那些体能状况良好的人,其速度也很难超过每小时24千米,所以更合理的做法是,将每小时24千米的速度视为人类进化过程中绝大多数人所能达到的最快奔跑速度。除非你是一名世界级短跑选手,否则你很难跑赢一只松鼠。那么,为什么在整个生物界人类奔跑的速度相对较慢?