仅供参考：人类奔跑的速度极限是多少？

斯坦福大学生物学家马克·丹尼表示，人类百米赛跑的极限速度是 9.48 秒，比尤塞恩·博尔特目前的世界纪录快 0.10 秒。当然，前提是自然人类。

在 2008 年发表于《实验生物学杂志》的一项研究中，丹尼利用 20 世纪以来的男子 100 米比赛成绩记录，建立了人类最快的跑步速度模型。丹尼将每年的比赛最佳时间绘制成图表，并使用计算机程序得出一个方程，该方程的曲线最能模拟他获得的实际图表的行为。曲线显示，人类在 100 米比赛中可以达到的时间将稳定在 9.48 秒。“它们还没有稳定下来，但你肯定可以看到数据正在向那个稳定状态靠拢，”丹尼说。

自 20 世纪 50 年代以来，肯塔基赛马会的成绩并没有什么进步。丹尼在同一项研究中还模拟了纯种马和灰狗赛跑的最佳时间，他发现这些比赛也存在速度限制，自 20 世纪 50 年代以来，肯塔基赛马会的成绩并没有什么进步，而狗的表现在 20 世纪 70 年代趋于平稳。

“如果你看看其他物种——那些我们试图培育跑得越来越快的物种——那并没有奏效，”他说。“没有理由认为人类与其他物种有任何不同，这些东西没有极限。”

统计模型无法解释跑步背后的力学原理。因此，南卫理公会大学的生物力学教授彼得·韦恩德采取了不同的方法来研究这个问题。

作为人类运动领域的顶尖专家，韦扬德表示影响速度的主要因素是短跑运动员双脚着地的力量。

韦恩德说，当运动员以恒定速度奔跑时，他们的四肢就像弹簧单高跷一样。短跑运动员一旦落地，四肢就会压缩，准备反弹。当他腾空时，双脚准备再次落地。

当跑步者落地时，90% 的力量会垂直推动他再次站起，而只有 5% 的力量会水平推动他。韦恩德说，在这方面，短跑运动员的表现很像一个超级球。“他们所做的就是弹跳很多，”他说。

我们的身体会通过改变着地的力度来自然调整跑步速度。着地的力度越大，跑得越快。

那么人类在跑步时撞击地面的力度到底有多大呢？

在 2010 年发表于《应用生理学杂志》的一项研究中，韦恩德和其他四位科学家让跑步者以不同的步态在跑步机上以恒定速度奔跑——向前跑、向后跑和跳跃。他们的研究发现，当我们跳跃时，我们的四肢着地的力量比跑步时大 30%，这主要是因为脚在空中停留的时间更长。基于这些信息，韦恩德和他的团队计算出，理论上，人类的奔跑速度可以达到每秒 19.3 米——也就是说，如果他们以生理上可能的最大力量着地的话。如果短跑运动员在整个 100 米比赛中都以这个速度奔跑，他将在 5.18 秒内完成比赛。

最大限度地提高跑步速度需要在用力着地和保持步频之间进行权衡。但这并不是故事的结束。在今年即将发表的一项新研究中，韦恩德和他的团队发现，最大限度地提高跑步速度需要在用力着地和保持步频之间进行权衡。用最大力量着地需要短跑运动员在空中停留更长时间，这会减慢他每秒可以迈出的步数。韦恩德说，步频和地面力量的最佳组合因人而异，取决于他们的体型、腿长和跑步速度。没有黄金比例。

那么，在这个新模型下，人类最快的跑步速度是多少呢？韦恩德不愿给出一个确切的数字。“科学不擅长预测极端情况，”他说。
尽管如此，他说他不会放弃男子 100 米跑进 9 秒的可能性。“9 秒以内绝对有可能，甚至可能更快，”他说。

这样的速度仍然无法让我们跑赢成年猎豹——速度最快的陆地哺乳动物，它能在不到 6 秒的时间内跑完 100 米。

科学技术正在改变人类跑步速度的极限。如今，运动员可以通过服用激素来改变肌肉的机械特性，科学家也已成功调整老鼠的 DNA 来改变其肌肉纤维。

“我们正进入一个体育界的‘美丽新世界’，那里有许多不同类型的提高成绩的方法，”韦恩德说。“现在的情况是，区分什么是自然的，什么是非自然的变得越来越模糊。对我来说，（要回答）一个人能跑出的最高速度是多少，我们现在必须考虑 10 种不同的条件：我们谈论的是不使用基因兴奋剂、不使用特殊技术、不使用药物……但随着我们不断深入，追踪鞋的设计甚至有可能改变速度。这开始成为一个非常复杂的问题。”

本文由西北大学梅迪尔新闻学院联合撰写。如需更多信息，请点击此处。