长跑与怀孕

袁越

Y运动员有三大功能：为观众提供娱乐，为祖国赢得荣誉，为科研贡献样本。前两条不多说了，大家都懂，今天我来说说这第三条。

科学研究的最终目的是为人类服务，所以人体绝对是热门课题。运动员是人中翘楚，是最合适的实验对象。假设你想研究人体的耐力极限，必须从长跑或者公路自行车运动员当中去寻找志愿者。

这里所说的耐力极限，科学术语叫做“最大可持续代谢能力”（SusMS）。换成通俗说法就是：如果一个人不停地运动，最终他所能维持的最大能量输出到底是多少？

显然，这个问题光靠研究普通人是回答不了的。试想，当你的研究对象不堪重负瘫倒在地，你不会知道他到底是因为耐力已达极限，还是因为意志力太差，来了个“葛优躺”。

因为这个问题的特殊性，甚至连普通运动员也不一定管用。大部分职业马拉松选手即使在跑完42公里之后，体力仍然远未耗尽。要想测出真正的耐力极限，至少得是100公里以上的超级马拉松，或者环法那种级别的超长距离自行车赛才有研究价值。

这里必须指出，人体的代谢能力因人而异，相互之间很难横向比较，所以科学家们都会先测出實验对象在安静状态下的基础代谢率（BMR），然后以此为单位，比较运动状态下的代谢衰减。举例来说，一名运动员在进行短时间剧烈运动时，他的代谢率有可能达到基础代谢率的10倍之多，科学术语称之为10BMR。但即使是全球最顶尖的运动员也不可能长时间维持这样的高效输出，随着时间的推移，他的代谢率肯定会逐步下降，从10BMR降到8BMR、6BMR、4BMR……

问题是，代谢率降到多少才能永远维持下去呢？这就是美国杜克大学生理学家赫尔曼·庞泽（Herman Pontzer）教授试图回答的问题。但他一直苦于找不到合适的实验对象，没法进行研究。

2015年，美国打算举办一次超长距离跑步比赛，起点是洛杉矶，终点在5000多公里外的华盛顿特区。运动员每周平均要跑6个马拉松，连续20周才能跑完。庞泽知道这个消息后如获至宝，立刻联系了组委会，说服其中6名运动员作為他的实验对象。比赛结束，他的实验结果也出来了：人体的耐力极限值是2.5BMR，多一点都不行。

换句话说，如果一个人想要维持长时间高强度的体力劳动，那么他的每日最大能量消耗不能超过基础代谢率的2.5倍，否则就是不可持续的。

庞泽认为，这个数字代表着人类消化系统工作效率的极限值，达到这个最高限之后，无论他强迫自己多吃多少食物都没用，因为没法吸收更多了。

此后，庞泽教授又研究了孕妇的代谢曲线，发现和极限马拉松选手非常相似，也有一个极限值。这个结果一点也不意外，因为孕妇一个人要负责两个人的吃喝，能量消耗非常大。随着胎儿一天天长大，孕妇的代谢压力也不断增加，一旦达到极限，胎儿就必须生下来，否则能量就不够两个人用了。

这个发现很有意义，它为人类的生育困境提出了一个全新的解释。众所周知，人类婴儿甚至在生下一年后都没有独立生活能力，不像其他大多数哺乳动物的幼崽，刚生下来就能自己跑了。既然如此，人类为什么不让胎儿在子宫里多待几天呢？以前科学家们认为，这是因为人类胎儿的脑袋特别大，产妇的产道却没法再扩大了，所以妈妈们只能冒着生命危险把孩子生下来。庞泽却认为，更可能的原因在于人类胎儿在10个月时已经发育得足够大了，导致孕妇的代谢能力满足不了两个人的需求。

有意思的是，为了让婴儿的大脑发育充分，人类的怀胎时间已经是哺乳动物当中相对最长的了，这就对孕妇的代谢能力提出了非常高的要求。同样，人类的长跑能力也是哺乳动物中数一数二的，正是依靠这项技能把猎物追死的。

庞泽教授认为，这两个特征不是巧合，因为背后的生理机制是一样的。正是因为人类进化出了超强的耐力，才使得我们的大脑变得越来越大，捕猎能力也变得越来越强，最终称霸了整个地球。