馬拉松Sub2 一個科學家的終極跑步夢想（上）
（原文來自：iranshao.com）
一個科學家堂吉訶德式的探索：Sub2計劃能否讓頂尖高手衝破兩小時的極限？又會如何實現？
人類 vs. 馬拉松
以色列的死海海濱。夕陽西下，波光粼粼的水面呈現出金屬色，一種象徵速度的銀藍色。90號高速公路的標誌物上寫着：世界上最低的地方。
揚尼斯在死海海堤上奔跑
那些得了支氣管炎或者肺氣腫的哮喘患者像朝聖者一樣，絡繹不絕地前往這片以色列和約旦國境的低海拔地區。楊尼斯比茲賴迪思（Yannis Pitsiladis），他既是一個理性的科學家也是一個狂熱的煽動者，和其他來到這裏的人一樣，不過，楊尼斯看中了這裏富含氧氣。
死海被稱為“世界的肚臍”，湖面海拔負422米，這裏的氣壓高，氧含量要比海平面地區高5%。已經有研究被證明，自然中充足的氧氣有助於增強慢性肺病患者的運動能力。楊尼斯很好奇：那麼，對於世界上頂尖的馬拉松運動員來説，死海會產生同樣的功效嗎？
一手拿着氣壓計，一手拿着智能手機記錄高度，楊尼斯為了一個堂吉訶德氏的夢想踏上了征途。他想要重新定義人類的極限：在不使用禁藥的原則下，訓練出能跑進2小時的馬拉松運動員。
Sub2計劃，正如其名，就以非同凡響為目標：在原來由肯尼亞人丹尼斯基梅託（Dennis Kimetto）創造的2:2:57的世界紀錄上再提高將近3分鐘！這意味着，將來這位創造歷史的跑者在終點衝線時，要領先基梅託將近1公里（965米）。這看似短短的3分鐘實則極其漫長，超越極限的跑者將會是名副其實的不朽。
有人認為這個目標是不可能的。田徑運動員的大範圍使用禁藥也讓多人保持懷疑，幾乎沒有人認為這樣的功績能在短時間內企及。
就馬拉松這個項目來説，以Sub2作為目標本身就是武斷的。如果説馬拉松本身充滿了偶然性：1908年倫敦奧運會，為了安排英國王室觀賽才確定了26英里385碼這個現代馬拉松的標準里程，但是想要不依靠禁藥而在兩小時內完成馬拉松，那和當時一英里跑進四分鐘一樣困難，我們在挑戰人類極限的考驗！
羅傑班尼斯特，第一個在1英里賽跑中跑進4分鐘的人（1954.5.6）
如果馬拉松1:59:59完賽的話，那麼每英里4分鐘34秒的配速就像劃過天際的流星一樣灼熱，這要比當前馬拉松世界紀錄的平均配速快7秒鐘。運動員會用到85-90%的有氧能力——和普通人相比這已經是兩倍了。每分鐘的心率則要保持在每分鐘160-170跳。
“讓我興奮的就是理解人類的運動極限”楊尼斯説道。他現在48歲，是英國布萊頓大學（the University of Brighton）的運動科學的教授，也兼任國際奧委會的主要反興奮劑專家“人類能做到什麼呢？”不僅是楊尼斯自己，也許，我們中的很多人都想知道。
從埃塞俄比亞連夜飛到以色列，楊尼斯坐在他一貫喜歡的位置，中部靠窗，不會那麼顛簸，在機翼附近可以看到飛機的引擎。即使他在一年中超過200天都在旅行，他還是害怕飛行。在飛機降落的時候，他的睡眠眼罩貼在他的額頭上，呼吸變得沉重和急促。“飛機上我只能要到一瓶酒了”楊尼斯半開玩笑地説。“旅途中的感覺就像快死了”二月的清晨，他再一次安全的踏上了土地。開着一輛租來的車，原本滿是懷疑與冷淡的臉上注滿了咖啡色的可能性。
楊尼斯Sub2計劃的預算有3億美金，但是企業的不再願意出資贊助。“贊助商告訴我，你的計劃好到令人懷疑，就像人類馬上能登上火星一樣”。這樣的不信任並沒有讓楊尼斯躊躇不前，與其他一些運動科學家不同，楊尼斯在那些被否定了的鼓動人心的想法中，看到的是價值，而不是風險，即使他們可能是不正確的。
楊尼斯又登上了開往以色列的飛機。那裏的死海低於海平面將近400米，含氧量比平地高5%，大概不會沒有高原那麼難受了。
“科學就是質疑和實驗的過程”，來自美國德克薩斯州達拉斯市男方衞理工大學的彼得韋德（Peter Weyand）説，他將擔任Sub2計劃的生物力學專家。“這是一次反抗的過程，”彼得説，“楊尼斯就是那個願意改一貫的想法，敢於作出那些將顛覆傳統的假設，並且致力於此的人。他説過‘我不會為那些強烈的抵觸而覺得羞恥，也不因作為一個科學家而感到失敗’這很重要，某種程度上，科學就是這樣前進的。”
挑戰成見
時間倏忽而過，大多數運動科學家相信馬拉松進2不是能不能的問題而是什麼時候可以實現的問題。從1908年開始的這百年間，馬拉松的世界紀錄（男子）已提高了將近1個小時，現在我們已經來到了2小時的門檻邊緣。
來自梅奧醫院的研究員邁克爾喬伊納（Michael Joyner）曾在1991年預測，，運動員就有可能以1:57:58完成馬拉松。不過大多數專家預測要到2028年或者2035年，甚至2041年，人來才能打破2小時大關。Michael Joyner 1991年的論文摘要（http://jap.physiology.org/）
但是，楊尼斯卻認為這些預測都太過保守了。他在2014年底啟動了Sub2計劃併成立了網站，同時開始募集資金，聘用科學家。他相信，在2019年底就能實現目標——這要比所有一般預測的時間都要早。
為達到最終的目標，他的科學家團隊會使用最前沿的知識，研究出尖端技術，無論是在營養，生物力學，基因學，跑步能效，訓練，比賽策略還是運動藥物之上。現在，他們的收穫不斷積累，這些科學家相信，聚沙成塔，他們最後會實現一項讓人震驚的成就。也許這些新技術與新知識就會為更廣泛的利益埋下種子，就像人們為冷戰時期美蘇為登月而進行的科技競爭那樣。
Sub2的專家們將用數據説話，直面古老傳統和大眾輿論的質疑。他們會為挑戰者個人量身定製訓練計劃，僱傭科學家幫助這些來自埃塞俄比亞、肯尼亞或者其他地區的高水平運動員用上一點點科技。他們會挑戰所有人們想當然對長跑的想法：關於如何訓練甚至是要不要穿鞋。“我們對訓練的科學一無所知”， 楊尼斯説，“我沒有針對誰，但是人們聽到我這麼説的時候會覺得顛覆了他們的觀念”。
“精力充沛”是楊尼斯的同事們用來描述他的最常用的一個詞。他年輕，英俊又直言不諱。他是個迅捷有力的直爽漢子。他的話脱口而出，他的想法就像從化學火山中迸發出來一樣。
對於支持者來説，他充滿魅力，對反對者來説，他狂妄自大。他經常穿一條牛仔褲，配一件緊身的跑步上衣，忙於學術項目時可能就亂糟糟的。
楊尼斯在塞浦路斯尼科西亞大學的演講（University of Nicosia）
在2015年11月的TEDx演講中，楊尼斯難住了來自倫敦專注可穿戴技術的設計師，萊恩根茨（Ryan Genz）。萊恩製作過可以安裝SIM卡，能讓使用者接電話還有顯示Twitter消息的衣服。
楊尼斯説，他想要為跑步開發一種智能服裝，這樣就能提供實時的信息了：比如，汗液的成分，心率，體温。運動員會和F1方程式的賽車手一樣，這些數據將會在屏幕上顯示。“我們想要把比賽帶到直播室中，然後讓服裝為我們的目標服務”楊尼斯説。也許應用到服裝中的納米科技可以及時給身體降温或者增温。總之，楊尼斯的研究意味着探索新事物，這很可能違背已經被跑者世界接受的知識。
許多精英馬拉松運動員，他們每週訓練的跑量有120英里。“但是這個方法的背後並沒有科學研究去支持，也許每週75英里對很多人來説也會起作用，也許任何的合理的訓練計劃都會起效”，楊尼斯説。
一種普遍的訓練方法是“住得高，比得低”：居住在海拔更高的地區，運動員會收到低氧環境的刺激，由此產生更多的紅細胞；在近海平面的地方訓練或者比賽時，因為氧含量高，紅細胞還維持在高原狀態的數量，這樣就使得他們的運動能力提高。很多證據都支持這樣的訓練方法。但是楊尼斯對於這種訓練方法的效率並不確信，他説“我打賭這就是錯的，更好的情況是‘住得高，訓練得更高‘，也許就像格佈雷西拉西耶和貝克勒這兩個埃塞俄比亞的偉大跑者經常做的那樣。“楊尼斯想要探索在不同高度訓練的成效，從富氧的死海盆地到海拔1700米，海拔3600米，甚至海拔4000米的地方。如果必要的話他會提供輔助的供氧設備。也許在更高的地區身體會產生更多的紅細胞。大腦可能會適應這個讓人衰弱的低氧過程，由此在海平面更高強度的比賽中創造出更好的成績。“這就像你平時綁着着沙袋跑，去掉了之後，你就感覺像能飛起來一樣”楊尼斯説，“也許真的不會起效，但是我們不妨一試，看看會發生什麼”。在讀博士的時候，楊尼斯就讓他的跑者被試在賽前吃很膩的奶油。這個想法是意圖是用脂肪延緩碳水化合物的消化，因為碳水化合物在高強度運動中是身體的主要能量來源。同時，楊尼斯也開始相信在Sub2的馬拉松中也許需要用葡萄糖不斷供能。
與傳統相反，楊尼斯推理出，Sub2的後半程比前半程可能會跑得更快，而不是更慢。因為跑者消耗了能量之後，在比賽中變得更輕，他覺得，他們的運動應該會變的更加高效，需要更少的氧氣去維持在一定的速度上。
楊尼斯認為，運動員喝水的時候，如果依靠水袋擠出水而不是就像我們通常在賽道上做得那樣打開的瓶子，就會在節省出寶貴的幾秒鐘。他也覺得，運動員需要喝得更少，甚至在Sub2的後半程不喝水。不過，運動員可能要不斷的在嘴裏衝入碳水化合物的電解液並不斷吐掉它。有研究標明，大腦可能會誤認為更多的碳水化合物在路上攝入，這樣就會誘使肌肉地工作能力增強。楊尼斯和他的Sub2同事同樣也想探索一些基礎的問題：什麼是最好的跑姿？關於短跑的生物力學研究已經很充分了，而關於長跑卻知之甚少。馬拉松跑者的步伐比短跑運動員更多變，也許理論上會存在一種比較理想的可以減少能量消耗並延遲疲勞的長跑姿勢。很多最頂級的馬拉松運動員比其他受過訓練的跑者的能量消耗要低10-20%。為了達成Sub2的目標，如何能高效地奔跑的技術將會是研究的重點。
應對懷疑
即使是那些最偉大的跑者，他們也會懷疑Sub2是不是可能的。身體是否有足夠的碳水化合物來支撐你以那麼快的速度跑得那麼遠？大腦會不會因為自我保護機制減緩步伐？
“我不能説它是有可能的”，貝克勒説，這個埃塞俄比亞之星，三屆奧運會冠軍，楊尼斯滿懷希望地將他列在Sub2的名單上，儘管受到痙攣傷病的困擾，但今年貝克勒已經開始重返賽場，並在不久前結束的倫敦馬拉松上斬獲了季軍。楊尼斯覺得有一天在他身上會測試一些理論，“對我來説也許是不可能的吧，我是説也許，”貝克勒説，“誰也不知道。也許在10年之內達成太過艱難。也許有人可以開發出一項新的技術。”保存在零下44攝氏度的血液樣本，布萊頓大學實驗室
相比1954年羅傑打破一英里4分鐘大關的那個時候，現在的興奮劑醜聞已經把田徑界弄得利慾薰心：40多名肯尼亞運動員因為檢測呈陽性而被禁賽。埃塞俄比亞同樣也因為興奮劑而引起爭議。俄羅斯直到2016年裏約奧運會之前一直被禁止參加國際田徑比賽，。
2015年，前國際田聯主席，來自塞內加爾的拉明迪亞克（Lamine Diak）捲入了興奮劑醜聞，他被指控接受了超過100萬美元的賄賂來掩蓋俄羅斯運動員的陽性檢測結果。他也辭去了了國際奧委會的榮譽職位，現在仍受到法國當局的調查。
前紐約馬拉松的賽事主管，在國際長跑賽事中極具聲望的瑪麗·威滕伯格（Marry Wittenberg）評價道：“我從不覺得我們需要趕進度來實現Sub2計劃的目標。我覺得，在馬拉松運動的這個階段，處理興奮劑問題已經成為了當務之急，我們應該要儘可能迴歸到比賽和競技本身而不是隻注重過人的成績上。如果你把高額獎金與榮譽放在最重要的位置上時，我覺得這樣恰恰提高了作弊的風險。”
楊尼斯在他的實驗室
來自南非的運動生理學家羅斯·塔克（Ross Tucker）對精英跑者很有研究，他寫了可能是針對Sub2計劃最一針見血的反駁。羅斯認為，楊尼斯和他的團隊誇下了海口：在2019年之前科學可以提高馬拉松成績。在Sub2計劃剛剛啟動時，羅斯就在這篇文章中寫到：東非人早已接受過最頂尖的訓練和科學的建議，並且數十年的經驗和巨大的經濟刺激也鼓舞着他們不斷提高比賽成績……這些跑者，嘲笑西方人的心率監視器和高科技配件，因為他們早就知道他們的身體如何運作……除非發現了適合跑步的新人類，否則，只能通過一些非限制性技術，比如禁藥和彈簧鞋，才有可能創造出楊尼斯設想的成績。
羅斯似乎找到了Sub2的槽點。他又寫道：這只是他個人的評價，這只是一個涉及到科學技術如何轉為體育產品的營銷問題，“我真的不覺得科學對Sub2有什麼幫助”。
也有人懷疑巨大的科學進步對一次開創性的馬拉松是否有用。來自英國埃克塞特大學（the University of Exeter）的生理學家安迪·瓊斯（Andy Jones），Sub2團隊的成員，他認為Sub2是有可能實現的，只要能聚集起一批世界頂尖運動員，支付他們高額的出場費和時間獎勵，團隊協作依靠尾流減少空氣阻力。“我覺得天才可能已經有了”安迪説，我覺得我們沒有必要改變任何人的訓練。我覺得最好的機會就是把他們集中起來，以儘可能最好的條件一起工作，我們需要正確的投資方案實現我們的計劃。”
對於羅斯，楊尼斯稱他是坐在“輪椅上的教授”，不去實際做事，反倒覺得他可以幫忙消除對藥物使用的存疑。不過，楊尼斯也承認，在更高規格的馬拉松比賽中使用違禁藥物的運動員不在少數，但他堅信他能阻止禁藥的使用。
楊尼斯作為國際奧委會醫學科學委員會的成員。他也奮戰在開發下一代對促紅細胞生成素的禁藥測試的前線，通過檢測基因的邊緣特徵的EPO測試。所有參加Sub2計劃的運動員必須服從進行獨立進行的血液和尿液檢查。
九月，貝克勒在一條在建的高速公路上訓練“我會打敗那些用藥的人”，楊尼斯又説“我想説，我的運動員不會用禁藥，我不會為了打破2小時大關而用到它的。這樣關於‘我會用藥因為藥比科學更管用的傳言’就不攻自破了。“
冒險的開始
Sub2計劃並非是楊尼斯第一次走上質疑與未知的旅途，因為他是冒險者家的兒子。
他的父親Tony，二戰後年僅11歲時就離開了家鄉希臘，為了新生活隨着陌生人航行到了澳大利亞。Tony又不斷用奇異的故事取悦兒子，：他在1959年由格里高利·派克（Gregory Peck）主演的電影《在沙灘》中當了一個臨時演員的經歷；他如何在56年墨爾本奧運會坐上VIP席的故事··· ···
楊尼斯自己的人生也漂泊四方，他的希臘血統，他的南非口音，他在蘇格蘭和英格蘭取得的高學位是最好的體現。年輕的時候他為了達到奧運標準，成為希臘排球隊的隊員，他在撲救排球時摔破了臉頰，。楊尼斯開玩笑地説，如果他沒有排球基因，那麼他一定有堅韌不拔的DNA。
在過去的16年裏，楊尼斯從牙買加到東非來回旅行，收集了來自近1000位奧林匹克和世界冠軍的DNA樣本。他相信基因是影響運動能力的首要因素。"選對你的父母"，這是楊尼斯很喜歡在演講中説着一句話。他也考慮到肯尼亞人和埃塞俄比亞人能主導長跑，很大程度是歸因於文化和社會經濟學的因素。也就是説，楊尼斯認為，基因只有在適合的環境中才能得到最好的利用，就像一顆種子找到了適合它生長的土地那樣。在塞浦路斯的TEDx演講中，楊尼斯描述了他的研究，他發現，相比歐洲兒童每天20-40分鐘的鍛鍊時間，肯尼亞兒童每天在中等程度以上的鍛鍊達到170分鐘。
位於埃塞俄比亞Bekoji的孩子們正從學校跑回家。“生命就是一種運動。對於埃塞俄比亞人和肯尼亞人來説，他們每天在田園風光的生活中行走、奔跑很長的距離。“楊尼斯説。
在得到來自日本政府50萬美元的撥款之後，Sub2團隊計劃開始為所有楊尼斯收集的冠軍DNA進行基因組測序。
“最理想的情況就是他們中的大多數或者全部都可能含有在人口中稀少的大量基因變異，”楊尼斯又補充説，“我們知道基因很重要。但我們只是不知道哪一個才是最關鍵的。”基因是否會在達到乳酸閾的強度下開啟或者閉合？哪一種基因標記了紅細胞的產生，哪一種會像鐵路交叉路口的紅燈一樣閃爍，標記脱水與肌肉損傷？“我們會説，‘正常訓練時，當生理指標都在這個區域，我們就要讓他放鬆了’ ”。揚尼斯接着説道：“但是當我們偏離了這個區域，可能會受傷，所以我們就該勸阻他參賽或者不帶他去比賽，但是目前幾乎沒有人是在這麼做的。”
與生物醫學相比，關於運動科學的發現特別貧乏。楊尼斯有時候都要為自己的項目自掏腰包。曾經有一次，他的基因研究甚至是從英國格拉斯哥市的一家印度餐館得到的贊助。同時付出的個人花費也很高，他為自己的工作太過着迷，他的婚姻也開始崩潰。最終，楊尼斯為工作付出了代價，他離婚了，為此他也很自責。“如果你把你的房子抵押來支付你工作的費用，想一下你的妻子會怎麼樣，她一定會把你扔出去的”楊尼斯説。
但是她的前妻，馬琳妮·卡普薩利（Mariny Kapsali）還有他的兩個年輕的孩子最近又搬了回來，為了支持他的Sub2計劃。
“我很擔心楊尼斯把課題定得太難”，48歲的馬琳妮是一位藥理學研究員。“不過對他來説沒有做不到。如果有問題，他一定會執着地解開它。”
勘測根據地
作為訓練和比賽的地方，死海藴含的潛力引人矚目。穿過以色列邊境的90號高速公路，穿過死海的海堤都非常平坦。最涼爽的一月和二月也接近楊尼斯計算出的最理想的比賽氣温——7-8度，這個温度之下，運動員不會把能量浪費在散熱上。
楊尼斯漂浮在死海上
“現在要比我們預想的要暖一些”楊尼斯説“但是充足的氧氣會成為我們有利條件”。
普通人，以及經過良好訓練的運動員都能在富氧實驗室內中提高他們運動表現。但是沒有人在最快的馬拉松運動員身上做過實地調查。楊尼斯推測，稱霸馬拉松的肯尼亞和埃塞俄比亞運動員可能受到雙倍的好處。離開他們生活和訓練的環境，他們有更強的攜氧能力，在海平面以下的地區他們會呼吸到更多的氧氣。他們的肌肉會有力地收縮，這高海拔地區往往是做不到的，因此也覺得更加輕鬆。跑者也能改善在高強度訓練的運動員中觀察到的，被稱作是運動性動脈低血氧(exercise-induced arterial hypoxemia)的症狀。頂尖馬拉松運動員的心輸出量非常大——他們通過肺部呼吸可以在一分鐘內循環血液七八次——當他們在接近海平面的地方高速前進時，一些的紅細胞的血氧飽和度會降低。“不過不是每個精英運動員都會這樣”，楊尼斯説，“特別是那些更優秀的運動員更容易發生”。楊尼斯把血氧不足比喻為大巴開得太快，導致車裏的乘客沒有時間上車，然後位置坐不滿。
“這個地方可能真的會改善症狀，因為有更多的氧可以呼入。”楊尼斯再次強調。
死海之上滿是聖經中的景觀，朱迪亞沙漠邊緣的懸崖閃耀着紅色，之後又變成獅子一樣的黃褐色。楊尼斯一想到那些可能性就忍不住興奮異常，他會把頂尖運動員帶到這裏進行適當的實驗。“我們能在這樣的環境中訓練和比賽，可能這個星球上最適合的了。冬天的天氣適合居住。這裏氧氣多，地方也很平整，真的沒有什麼可以再奢求的了”。黃昏時分，死海的天空呈現出火焰般的橙藍色。馬拉松運動員習慣於在早上比賽。但是研究建議運動員在傍晚的時候表現會更好：體温和荷爾蒙水平達到高峰，肌肉變得更柔韌，肺的功能也提高。
楊尼斯在他探路之旅中還剩下最後一個任務：在伸入死海的海堤上跑上五六英里，臨近的水面上析出了礦物質。
這裏的風很大，從90號高速公路一直吹到沙漠。2007年斯哈半程馬拉松曾召集了一批精英運動員來創紀錄，但是最後因為風大而告吹。楊尼斯覺得，也許在水域上會小一些，這裏也很可能會成為比賽舉辦的地方。
二月的風很大，狹長的堤岸上結晶的鹽粒形成一條條嵴線，難覓人的足跡。楊尼斯設想：如果最好的運動員為打破兩小時都聚集在此，他們不會被嚴格的出發時間限制，這不像在大城市的馬拉松那樣。比賽甚至可以推遲一兩天直到條件臻至理想。死海可能也是最深入實驗衞星技術的地方，楊尼斯在阿聯酋的迪拜馬拉松中測試了實時賽道分段地表氣温的監測技術。他最近得到了30個小型體温計，運動員可以嚥下去來記錄他們一次比賽中的體温。
“我想要吧地面温度和體温聯繫起來”楊尼斯説“他們會起什麼樣的效果？”信息會傳送給運動員，他説，也許跟隨的機動車上的人會給出建議“拐角的地方很涼快，加油”或者“太熱了，慢一點”。
所有的這些想法都是猜測性的，但是它們證明了楊尼斯對創新的追求與對正統的背離。“楊尼斯是一個善於質問常識的人”巴里·富奇（Barry Fudge）是楊尼斯帶過的博士生，他現在是英國田徑協會耐力跑研究的主要負責人，他説：“在這樣的事態下，很多人會這樣説，‘不對不對，你一定是瘋了’對的，只有足夠瘋狂，才會想楊尼斯這麼做。”
本文編譯自www.nytimes.com，原文作者：Jeré Longman
圖片均來自網絡
資料來源：愛燃燒
一個科學家堂吉訶德式的探索：Sub2計劃能否讓頂尖高手衝破兩小時的極限？又會如何實現？
人類 vs. 馬拉松
以色列的死海海濱。夕陽西下，波光粼粼的水面呈現出金屬色，一種象徵速度的銀藍色。90號高速公路的標誌物上寫着：世界上最低的地方。
揚尼斯在死海海堤上奔跑
那些得了支氣管炎或者肺氣腫的哮喘患者像朝聖者一樣，絡繹不絕地前往這片以色列和約旦國境的低海拔地區。楊尼斯比茲賴迪思（Yannis Pitsiladis），他既是一個理性的科學家也是一個狂熱的煽動者，和其他來到這裏的人一樣，不過，楊尼斯看中了這裏富含氧氣。
死海被稱為“世界的肚臍”，湖面海拔負422米，這裏的氣壓高，氧含量要比海平面地區高5%。已經有研究被證明，自然中充足的氧氣有助於增強慢性肺病患者的運動能力。楊尼斯很好奇：那麼，對於世界上頂尖的馬拉松運動員來説，死海會產生同樣的功效嗎？
一手拿着氣壓計，一手拿着智能手機記錄高度，楊尼斯為了一個堂吉訶德氏的夢想踏上了征途。他想要重新定義人類的極限：在不使用禁藥的原則下，訓練出能跑進2小時的馬拉松運動員。
Sub2計劃，正如其名，就以非同凡響為目標：在原來由肯尼亞人丹尼斯基梅託（Dennis Kimetto）創造的2:2:57的世界紀錄上再提高將近3分鐘！這意味着，將來這位創造歷史的跑者在終點衝線時，要領先基梅託將近1公里（965米）。這看似短短的3分鐘實則極其漫長，超越極限的跑者將會是名副其實的不朽。
有人認為這個目標是不可能的。田徑運動員的大範圍使用禁藥也讓多人保持懷疑，幾乎沒有人認為這樣的功績能在短時間內企及。
就馬拉松這個項目來説，以Sub2作為目標本身就是武斷的。如果説馬拉松本身充滿了偶然性：1908年倫敦奧運會，為了安排英國王室觀賽才確定了26英里385碼這個現代馬拉松的標準里程，但是想要不依靠禁藥而在兩小時內完成馬拉松，那和當時一英里跑進四分鐘一樣困難，我們在挑戰人類極限的考驗！
羅傑班尼斯特，第一個在1英里賽跑中跑進4分鐘的人（1954.5.6）
如果馬拉松1:59:59完賽的話，那麼每英里4分鐘34秒的配速就像劃過天際的流星一樣灼熱，這要比當前馬拉松世界紀錄的平均配速快7秒鐘。運動員會用到85-90%的有氧能力——和普通人相比這已經是兩倍了。每分鐘的心率則要保持在每分鐘160-170跳。
“讓我興奮的就是理解人類的運動極限”楊尼斯説道。他現在48歲，是英國布萊頓大學（the University of Brighton）的運動科學的教授，也兼任國際奧委會的主要反興奮劑專家“人類能做到什麼呢？”不僅是楊尼斯自己，也許，我們中的很多人都想知道。
從埃塞俄比亞連夜飛到以色列，楊尼斯坐在他一貫喜歡的位置，中部靠窗，不會那麼顛簸，在機翼附近可以看到飛機的引擎。即使他在一年中超過200天都在旅行，他還是害怕飛行。在飛機降落的時候，他的睡眠眼罩貼在他的額頭上，呼吸變得沉重和急促。“飛機上我只能要到一瓶酒了”楊尼斯半開玩笑地説。“旅途中的感覺就像快死了”二月的清晨，他再一次安全的踏上了土地。開着一輛租來的車，原本滿是懷疑與冷淡的臉上注滿了咖啡色的可能性。
楊尼斯Sub2計劃的預算有3億美金，但是企業的不再願意出資贊助。“贊助商告訴我，你的計劃好到令人懷疑，就像人類馬上能登上火星一樣”。這樣的不信任並沒有讓楊尼斯躊躇不前，與其他一些運動科學家不同，楊尼斯在那些被否定了的鼓動人心的想法中，看到的是價值，而不是風險，即使他們可能是不正確的。
楊尼斯又登上了開往以色列的飛機。那裏的死海低於海平面將近400米，含氧量比平地高5%，大概不會沒有高原那麼難受了。
“科學就是質疑和實驗的過程”，來自美國德克薩斯州達拉斯市男方衞理工大學的彼得韋德（Peter Weyand）説，他將擔任Sub2計劃的生物力學專家。“這是一次反抗的過程，”彼得説，“楊尼斯就是那個願意改一貫的想法，敢於作出那些將顛覆傳統的假設，並且致力於此的人。他説過‘我不會為那些強烈的抵觸而覺得羞恥，也不因作為一個科學家而感到失敗’這很重要，某種程度上，科學就是這樣前進的。”
挑戰成見
時間倏忽而過，大多數運動科學家相信馬拉松進2不是能不能的問題而是什麼時候可以實現的問題。從1908年開始的這百年間，馬拉松的世界紀錄（男子）已提高了將近1個小時，現在我們已經來到了2小時的門檻邊緣。
來自梅奧醫院的研究員邁克爾喬伊納（Michael Joyner）曾在1991年預測，，運動員就有可能以1:57:58完成馬拉松。不過大多數專家預測要到2028年或者2035年，甚至2041年，人來才能打破2小時大關。Michael Joyner 1991年的論文摘要（http://jap.physiology.org/）
但是，楊尼斯卻認為這些預測都太過保守了。他在2014年底啟動了Sub2計劃併成立了網站，同時開始募集資金，聘用科學家。他相信，在2019年底就能實現目標——這要比所有一般預測的時間都要早。
為達到最終的目標，他的科學家團隊會使用最前沿的知識，研究出尖端技術，無論是在營養，生物力學，基因學，跑步能效，訓練，比賽策略還是運動藥物之上。現在，他們的收穫不斷積累，這些科學家相信，聚沙成塔，他們最後會實現一項讓人震驚的成就。也許這些新技術與新知識就會為更廣泛的利益埋下種子，就像人們為冷戰時期美蘇為登月而進行的科技競爭那樣。
Sub2的專家們將用數據説話，直面古老傳統和大眾輿論的質疑。他們會為挑戰者個人量身定製訓練計劃，僱傭科學家幫助這些來自埃塞俄比亞、肯尼亞或者其他地區的高水平運動員用上一點點科技。他們會挑戰所有人們想當然對長跑的想法：關於如何訓練甚至是要不要穿鞋。“我們對訓練的科學一無所知”， 楊尼斯説，“我沒有針對誰，但是人們聽到我這麼説的時候會覺得顛覆了他們的觀念”。
“精力充沛”是楊尼斯的同事們用來描述他的最常用的一個詞。他年輕，英俊又直言不諱。他是個迅捷有力的直爽漢子。他的話脱口而出，他的想法就像從化學火山中迸發出來一樣。
對於支持者來説，他充滿魅力，對反對者來説，他狂妄自大。他經常穿一條牛仔褲，配一件緊身的跑步上衣，忙於學術項目時可能就亂糟糟的。
楊尼斯在塞浦路斯尼科西亞大學的演講（University of Nicosia）
在2015年11月的TEDx演講中，楊尼斯難住了來自倫敦專注可穿戴技術的設計師，萊恩根茨（Ryan Genz）。萊恩製作過可以安裝SIM卡，能讓使用者接電話還有顯示Twitter消息的衣服。
楊尼斯説，他想要為跑步開發一種智能服裝，這樣就能提供實時的信息了：比如，汗液的成分，心率，體温。運動員會和F1方程式的賽車手一樣，這些數據將會在屏幕上顯示。“我們想要把比賽帶到直播室中，然後讓服裝為我們的目標服務”楊尼斯説。也許應用到服裝中的納米科技可以及時給身體降温或者增温。總之，楊尼斯的研究意味着探索新事物，這很可能違背已經被跑者世界接受的知識。
許多精英馬拉松運動員，他們每週訓練的跑量有120英里。“但是這個方法的背後並沒有科學研究去支持，也許每週75英里對很多人來説也會起作用，也許任何的合理的訓練計劃都會起效”，楊尼斯説。
一種普遍的訓練方法是“住得高，比得低”：居住在海拔更高的地區，運動員會收到低氧環境的刺激，由此產生更多的紅細胞；在近海平面的地方訓練或者比賽時，因為氧含量高，紅細胞還維持在高原狀態的數量，這樣就使得他們的運動能力提高。很多證據都支持這樣的訓練方法。但是楊尼斯對於這種訓練方法的效率並不確信，他説“我打賭這就是錯的，更好的情況是‘住得高，訓練得更高‘，也許就像格佈雷西拉西耶和貝克勒這兩個埃塞俄比亞的偉大跑者經常做的那樣。“楊尼斯想要探索在不同高度訓練的成效，從富氧的死海盆地到海拔1700米，海拔3600米，甚至海拔4000米的地方。如果必要的話他會提供輔助的供氧設備。也許在更高的地區身體會產生更多的紅細胞。大腦可能會適應這個讓人衰弱的低氧過程，由此在海平面更高強度的比賽中創造出更好的成績。“這就像你平時綁着着沙袋跑，去掉了之後，你就感覺像能飛起來一樣”楊尼斯説，“也許真的不會起效，但是我們不妨一試，看看會發生什麼”。在讀博士的時候，楊尼斯就讓他的跑者被試在賽前吃很膩的奶油。這個想法是意圖是用脂肪延緩碳水化合物的消化，因為碳水化合物在高強度運動中是身體的主要能量來源。同時，楊尼斯也開始相信在Sub2的馬拉松中也許需要用葡萄糖不斷供能。
與傳統相反，楊尼斯推理出，Sub2的後半程比前半程可能會跑得更快，而不是更慢。因為跑者消耗了能量之後，在比賽中變得更輕，他覺得，他們的運動應該會變的更加高效，需要更少的氧氣去維持在一定的速度上。
楊尼斯認為，運動員喝水的時候，如果依靠水袋擠出水而不是就像我們通常在賽道上做得那樣打開的瓶子，就會在節省出寶貴的幾秒鐘。他也覺得，運動員需要喝得更少，甚至在Sub2的後半程不喝水。不過，運動員可能要不斷的在嘴裏衝入碳水化合物的電解液並不斷吐掉它。有研究標明，大腦可能會誤認為更多的碳水化合物在路上攝入，這樣就會誘使肌肉地工作能力增強。楊尼斯和他的Sub2同事同樣也想探索一些基礎的問題：什麼是最好的跑姿？關於短跑的生物力學研究已經很充分了，而關於長跑卻知之甚少。馬拉松跑者的步伐比短跑運動員更多變，也許理論上會存在一種比較理想的可以減少能量消耗並延遲疲勞的長跑姿勢。很多最頂級的馬拉松運動員比其他受過訓練的跑者的能量消耗要低10-20%。為了達成Sub2的目標，如何能高效地奔跑的技術將會是研究的重點。
應對懷疑
即使是那些最偉大的跑者，他們也會懷疑Sub2是不是可能的。身體是否有足夠的碳水化合物來支撐你以那麼快的速度跑得那麼遠？大腦會不會因為自我保護機制減緩步伐？
“我不能説它是有可能的”，貝克勒説，這個埃塞俄比亞之星，三屆奧運會冠軍，楊尼斯滿懷希望地將他列在Sub2的名單上，儘管受到痙攣傷病的困擾，但今年貝克勒已經開始重返賽場，並在不久前結束的倫敦馬拉松上斬獲了季軍。楊尼斯覺得有一天在他身上會測試一些理論，“對我來説也許是不可能的吧，我是説也許，”貝克勒説，“誰也不知道。也許在10年之內達成太過艱難。也許有人可以開發出一項新的技術。”保存在零下44攝氏度的血液樣本，布萊頓大學實驗室
相比1954年羅傑打破一英里4分鐘大關的那個時候，現在的興奮劑醜聞已經把田徑界弄得利慾薰心：40多名肯尼亞運動員因為檢測呈陽性而被禁賽。埃塞俄比亞同樣也因為興奮劑而引起爭議。俄羅斯直到2016年裏約奧運會之前一直被禁止參加國際田徑比賽，。
2015年，前國際田聯主席，來自塞內加爾的拉明迪亞克（Lamine Diak）捲入了興奮劑醜聞，他被指控接受了超過100萬美元的賄賂來掩蓋俄羅斯運動員的陽性檢測結果。他也辭去了了國際奧委會的榮譽職位，現在仍受到法國當局的調查。
前紐約馬拉松的賽事主管，在國際長跑賽事中極具聲望的瑪麗·威滕伯格（Marry Wittenberg）評價道：“我從不覺得我們需要趕進度來實現Sub2計劃的目標。我覺得，在馬拉松運動的這個階段，處理興奮劑問題已經成為了當務之急，我們應該要儘可能迴歸到比賽和競技本身而不是隻注重過人的成績上。如果你把高額獎金與榮譽放在最重要的位置上時，我覺得這樣恰恰提高了作弊的風險。”
楊尼斯在他的實驗室
來自南非的運動生理學家羅斯·塔克（Ross Tucker）對精英跑者很有研究，他寫了可能是針對Sub2計劃最一針見血的反駁。羅斯認為，楊尼斯和他的團隊誇下了海口：在2019年之前科學可以提高馬拉松成績。在Sub2計劃剛剛啟動時，羅斯就在這篇文章中寫到：東非人早已接受過最頂尖的訓練和科學的建議，並且數十年的經驗和巨大的經濟刺激也鼓舞着他們不斷提高比賽成績……這些跑者，嘲笑西方人的心率監視器和高科技配件，因為他們早就知道他們的身體如何運作……除非發現了適合跑步的新人類，否則，只能通過一些非限制性技術，比如禁藥和彈簧鞋，才有可能創造出楊尼斯設想的成績。
羅斯似乎找到了Sub2的槽點。他又寫道：這只是他個人的評價，這只是一個涉及到科學技術如何轉為體育產品的營銷問題，“我真的不覺得科學對Sub2有什麼幫助”。
也有人懷疑巨大的科學進步對一次開創性的馬拉松是否有用。來自英國埃克塞特大學（the University of Exeter）的生理學家安迪·瓊斯（Andy Jones），Sub2團隊的成員，他認為Sub2是有可能實現的，只要能聚集起一批世界頂尖運動員，支付他們高額的出場費和時間獎勵，團隊協作依靠尾流減少空氣阻力。“我覺得天才可能已經有了”安迪説，我覺得我們沒有必要改變任何人的訓練。我覺得最好的機會就是把他們集中起來，以儘可能最好的條件一起工作，我們需要正確的投資方案實現我們的計劃。”
對於羅斯，楊尼斯稱他是坐在“輪椅上的教授”，不去實際做事，反倒覺得他可以幫忙消除對藥物使用的存疑。不過，楊尼斯也承認，在更高規格的馬拉松比賽中使用違禁藥物的運動員不在少數，但他堅信他能阻止禁藥的使用。
楊尼斯作為國際奧委會醫學科學委員會的成員。他也奮戰在開發下一代對促紅細胞生成素的禁藥測試的前線，通過檢測基因的邊緣特徵的EPO測試。所有參加Sub2計劃的運動員必須服從進行獨立進行的血液和尿液檢查。
九月，貝克勒在一條在建的高速公路上訓練“我會打敗那些用藥的人”，楊尼斯又説“我想説，我的運動員不會用禁藥，我不會為了打破2小時大關而用到它的。這樣關於‘我會用藥因為藥比科學更管用的傳言’就不攻自破了。“
冒險的開始
Sub2計劃並非是楊尼斯第一次走上質疑與未知的旅途，因為他是冒險者家的兒子。
他的父親Tony，二戰後年僅11歲時就離開了家鄉希臘，為了新生活隨着陌生人航行到了澳大利亞。Tony又不斷用奇異的故事取悦兒子，：他在1959年由格里高利·派克（Gregory Peck）主演的電影《在沙灘》中當了一個臨時演員的經歷；他如何在56年墨爾本奧運會坐上VIP席的故事··· ···
楊尼斯自己的人生也漂泊四方，他的希臘血統，他的南非口音，他在蘇格蘭和英格蘭取得的高學位是最好的體現。年輕的時候他為了達到奧運標準，成為希臘排球隊的隊員，他在撲救排球時摔破了臉頰，。楊尼斯開玩笑地説，如果他沒有排球基因，那麼他一定有堅韌不拔的DNA。
在過去的16年裏，楊尼斯從牙買加到東非來回旅行，收集了來自近1000位奧林匹克和世界冠軍的DNA樣本。他相信基因是影響運動能力的首要因素。"選對你的父母"，這是楊尼斯很喜歡在演講中説着一句話。他也考慮到肯尼亞人和埃塞俄比亞人能主導長跑，很大程度是歸因於文化和社會經濟學的因素。也就是説，楊尼斯認為，基因只有在適合的環境中才能得到最好的利用，就像一顆種子找到了適合它生長的土地那樣。在塞浦路斯的TEDx演講中，楊尼斯描述了他的研究，他發現，相比歐洲兒童每天20-40分鐘的鍛鍊時間，肯尼亞兒童每天在中等程度以上的鍛鍊達到170分鐘。
位於埃塞俄比亞Bekoji的孩子們正從學校跑回家。“生命就是一種運動。對於埃塞俄比亞人和肯尼亞人來説，他們每天在田園風光的生活中行走、奔跑很長的距離。“楊尼斯説。
在得到來自日本政府50萬美元的撥款之後，Sub2團隊計劃開始為所有楊尼斯收集的冠軍DNA進行基因組測序。
“最理想的情況就是他們中的大多數或者全部都可能含有在人口中稀少的大量基因變異，”楊尼斯又補充説，“我們知道基因很重要。但我們只是不知道哪一個才是最關鍵的。”基因是否會在達到乳酸閾的強度下開啟或者閉合？哪一種基因標記了紅細胞的產生，哪一種會像鐵路交叉路口的紅燈一樣閃爍，標記脱水與肌肉損傷？“我們會説，‘正常訓練時，當生理指標都在這個區域，我們就要讓他放鬆了’ ”。揚尼斯接着説道：“但是當我們偏離了這個區域，可能會受傷，所以我們就該勸阻他參賽或者不帶他去比賽，但是目前幾乎沒有人是在這麼做的。”
與生物醫學相比，關於運動科學的發現特別貧乏。楊尼斯有時候都要為自己的項目自掏腰包。曾經有一次，他的基因研究甚至是從英國格拉斯哥市的一家印度餐館得到的贊助。同時付出的個人花費也很高，他為自己的工作太過着迷，他的婚姻也開始崩潰。最終，楊尼斯為工作付出了代價，他離婚了，為此他也很自責。“如果你把你的房子抵押來支付你工作的費用，想一下你的妻子會怎麼樣，她一定會把你扔出去的”楊尼斯説。
但是她的前妻，馬琳妮·卡普薩利（Mariny Kapsali）還有他的兩個年輕的孩子最近又搬了回來，為了支持他的Sub2計劃。
“我很擔心楊尼斯把課題定得太難”，48歲的馬琳妮是一位藥理學研究員。“不過對他來説沒有做不到。如果有問題，他一定會執着地解開它。”
勘測根據地
作為訓練和比賽的地方，死海藴含的潛力引人矚目。穿過以色列邊境的90號高速公路，穿過死海的海堤都非常平坦。最涼爽的一月和二月也接近楊尼斯計算出的最理想的比賽氣温——7-8度，這個温度之下，運動員不會把能量浪費在散熱上。
楊尼斯漂浮在死海上
“現在要比我們預想的要暖一些”楊尼斯説“但是充足的氧氣會成為我們有利條件”。
普通人，以及經過良好訓練的運動員都能在富氧實驗室內中提高他們運動表現。但是沒有人在最快的馬拉松運動員身上做過實地調查。楊尼斯推測，稱霸馬拉松的肯尼亞和埃塞俄比亞運動員可能受到雙倍的好處。離開他們生活和訓練的環境，他們有更強的攜氧能力，在海平面以下的地區他們會呼吸到更多的氧氣。他們的肌肉會有力地收縮，這高海拔地區往往是做不到的，因此也覺得更加輕鬆。跑者也能改善在高強度訓練的運動員中觀察到的，被稱作是運動性動脈低血氧(exercise-induced arterial hypoxemia)的症狀。頂尖馬拉松運動員的心輸出量非常大——他們通過肺部呼吸可以在一分鐘內循環血液七八次——當他們在接近海平面的地方高速前進時，一些的紅細胞的血氧飽和度會降低。“不過不是每個精英運動員都會這樣”，楊尼斯説，“特別是那些更優秀的運動員更容易發生”。楊尼斯把血氧不足比喻為大巴開得太快，導致車裏的乘客沒有時間上車，然後位置坐不滿。
“這個地方可能真的會改善症狀，因為有更多的氧可以呼入。”楊尼斯再次強調。
死海之上滿是聖經中的景觀，朱迪亞沙漠邊緣的懸崖閃耀着紅色，之後又變成獅子一樣的黃褐色。楊尼斯一想到那些可能性就忍不住興奮異常，他會把頂尖運動員帶到這裏進行適當的實驗。“我們能在這樣的環境中訓練和比賽，可能這個星球上最適合的了。冬天的天氣適合居住。這裏氧氣多，地方也很平整，真的沒有什麼可以再奢求的了”。黃昏時分，死海的天空呈現出火焰般的橙藍色。馬拉松運動員習慣於在早上比賽。但是研究建議運動員在傍晚的時候表現會更好：體温和荷爾蒙水平達到高峰，肌肉變得更柔韌，肺的功能也提高。
楊尼斯在他探路之旅中還剩下最後一個任務：在伸入死海的海堤上跑上五六英里，臨近的水面上析出了礦物質。
這裏的風很大，從90號高速公路一直吹到沙漠。2007年斯哈半程馬拉松曾召集了一批精英運動員來創紀錄，但是最後因為風大而告吹。楊尼斯覺得，也許在水域上會小一些，這裏也很可能會成為比賽舉辦的地方。
二月的風很大，狹長的堤岸上結晶的鹽粒形成一條條嵴線，難覓人的足跡。楊尼斯設想：如果最好的運動員為打破兩小時都聚集在此，他們不會被嚴格的出發時間限制，這不像在大城市的馬拉松那樣。比賽甚至可以推遲一兩天直到條件臻至理想。死海可能也是最深入實驗衞星技術的地方，楊尼斯在阿聯酋的迪拜馬拉松中測試了實時賽道分段地表氣温的監測技術。他最近得到了30個小型體温計，運動員可以嚥下去來記錄他們一次比賽中的體温。
“我想要吧地面温度和體温聯繫起來”楊尼斯説“他們會起什麼樣的效果？”信息會傳送給運動員，他説，也許跟隨的機動車上的人會給出建議“拐角的地方很涼快，加油”或者“太熱了，慢一點”。
所有的這些想法都是猜測性的，但是它們證明了楊尼斯對創新的追求與對正統的背離。“楊尼斯是一個善於質問常識的人”巴里·富奇（Barry Fudge）是楊尼斯帶過的博士生，他現在是英國田徑協會耐力跑研究的主要負責人，他説：“在這樣的事態下，很多人會這樣説，‘不對不對，你一定是瘋了’對的，只有足夠瘋狂，才會想楊尼斯這麼做。”
本文編譯自www.nytimes.com，原文作者：Jeré Longman
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資料來源：愛燃燒