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模具弹簧

蹬着弹簧跑步的人

来源:江南app下载    发布时间:2024-09-02 23:40:27

  2008年7月13日,“嚓嚓嚓嚓”令人忐忑的声音回荡在国际田联黄金联赛罗马站男子400米B组赛事的赛道上。进入最后的直道,仿佛一把开合越来越频繁的巨型剪刀,这声音连续吞噬了数名领先的选手第二!奥斯卡皮斯托留斯(Oscar Pistorius)第二个冲过终点,获得了小组第二。与众不同的是,他的膝盖下方是两条制成猎豹后足形状的碳纤维簧片,这就是比赛中异样声音的来源。这一来自南非的20岁男子难道是第一个通过技术改造,从而比正常运动员跑得更快的新一代田径运动员?并非完全如此。事实上,奥斯卡皮斯托留斯11个月大时,膝盖以下就被截肢,从此他一直靠义肢行走。

  他在田径场上表现出色,因此能否让他参加北京奥运会成了国际田联专家头疼的问题。这并非因为他残疾的关系,而是专家们担心高科技义肢给他带来的优势。

  3年前,当奥斯卡放弃橄榄球而专攻田径时,他第一次穿上这种名为“Cheetah”(猎豹)的跑步专用义肢。由于价格昂贵且难以控制,全球使用此种碳纤维义肢的人还不到300个。但克服了起初的不适并经过大量训练,奥斯卡一举打破100米、200米和400米的世界残疾人纪录,成了2004年雅典残奥会上的明星。

  在同一级别上,奥斯卡已难寻对手,因此,他又锁定了新的目标:准备参加2008年北京奥运会。而这一次,他将面对正常选手。400米是他的强项,成绩是46秒56,但这离43秒18的世界纪录还相差甚远,甚至离获得个人比赛参赛资格也还差着1秒。但是南非第二的排名已足以使他在奥运会上作为国家队的一员参加4×400米接力赛。

  但这不是残疾人第一次参加“健全人”奥运会。早在2000年悉尼奥运会上,美国盲人女运动员马拉鲁尼恩(Marla Runyan)就参加了1500米的决赛,并在2004年参加了5000米比赛。而与奥斯卡不同的是,她的残疾绝不会为她带来任何的优势。

  残疾反而成了优势?这听起来有点奇怪,但是奥斯卡的一些对手却不这样看。依他们所见,奥斯卡的义肢使他被人为地增高了5厘米甚至10厘米,从而使他的步幅比正常人的更大!但是在研究了罗马比赛的录像后,国际田联专家埃利奥洛卡泰利(Elio Locatelli)终结了这种怀疑:“我们确认他的步幅是正常的:平均为2.31米。”他的义肢完全是按照他在一般的情况下的可能身高设计的。

  然而,录像却揭示了另一个问题:“他在后200米的速度要远远快于前200米。但是通常来说,情况应该是相反的!由于肌肉开始疲惫,后200米速度应该会减慢。”从他花在后半程上的时间来看,奥斯卡在后半程的速度是无人能及的,比他的对手快了1秒34。为何他反倒不像其他选手那样疲惫呢?那是因为他的义肢从来不会感到疲倦。而且它们并不满足于像木脚那样简单的支撑功能,在体重的压力下,它们会在接触地面的时候弯曲,然后在换步的时候弹开,从而把运动员垂直施加到跑道的压力转换成水平方向的力,以此推动他前进。这不就是弹簧嘛!根据奥运会规则,它和轮子一样,在跑道上是被禁止使用的!

  如果因为这个就认定奥斯卡占到了便宜未免有些武断。“Cheetah”义肢由奥索(Ossr)公司制造,该公司的研发专家克努特莱希勒(Knut Lechler)解释道:“这种义肢像弹簧一样工作,但是人体腿部肌肉本身也会伸缩,它们自己还会释放出能量,而义肢只对肌肉产生的能量进行传递。美国生理学家罗伯特盖利(Robert Gailey)甚至计算出健全人每跑一步释放出的能量是使用义肢者的3倍。”

  失去了小腿,奥斯卡皮斯托留斯不得不比正常短跑选手花更多的精力加强臀部肌肉的锻炼。只要看看他比赛的录像就不难发现他的另一个劣势:起跑。通常来说,短跑选手起跑时身体前倾,这种不平衡的状态会保持30多米,其腿部的全部力量化为向前的推动力,从而使他们在挺直身躯前持续加速并达到最快速度。而使用义肢的奥斯卡为了不跌倒,不得不在比赛伊始就保持直立姿势,他的腿同时将他向前和向上推。因此,他的起步速度就要慢很多。

  “但最大的困难还是集中注意力。”法国残疾人运动联盟田径负责人帕特里斯热尔热斯(Patrice Gergs)指出:“想象一下,在丧失对脚下地面感知的情况下跑步是什么感觉这简直是不可能的事情!我们的足弓上分布着千千万万个传感器,每一秒都向我们传送速度、平衡、倾斜度等信息。而奥斯卡只能在离地40厘米的高度上,通过义肢在他残肢上的压力来感觉跑道情况。稍一分心,就完蛋了。”

  于是,这就很难令人相信,义肢会令奥斯卡在与其他优秀选手的对决中占到什么便宜了。但国际奥委会也许是为了另一个原因才如此担心:奥斯卡是否会成为依靠高新技术改造而提高运动成绩的“机器运动员”第一人?未来的义肢真的会比真腿跑得更快吗?克努特莱希勒却不以为然:“用Cheetah这样的被动型义肢是不可能的。它们在弹性方面的实际表现已达到理论值的99%,不可能再有什么提高。它们怎么也赶不上能自己产生能量的人腿。”根据他的观点,唯一可以与人腿匹敌,甚至超越其的就是加上马达,这样才可以弥补肌肉的缺失。

  但是同时兼具轻巧与力量特性的义肢短时间内还无法问世。帕特里斯热尔热斯认为:“禁止奥斯卡皮斯托留斯参加奥运会未必就是解决之道。其实更应该研究这种义肢的性能,从而制定出一系列能确保其不被滥用的标准(尺寸、弹性)。否则,很有一定的概率会出现一种新的违禁手段:就像一些运动员通过注射药品来增强血液的输氧能力,义肢技术的持续不断的发展也有可能被用于正常运动员腿部功能的改善。”自然不会发展到截去真腿换上义肢那么夸张,只要在鞋垫里嵌入碳纤维簧片就能提高运动员的弹跳力。这样一来,与真正的体育精神就相去甚远了!

  法国国立高等工程技术学院(ENSAM)生物力学研究室主任弗朗索瓦拉瓦斯特(Franqois Lavaste)提出了另外一个解决之道:创造另一种比赛形式,让正常人和残疾人都在碳纤维簧片上跑步。“至少,我们大家可以真正比较他们的表现。让奥斯卡和正常运动员比赛,就像让撑竿跳选手和跳高选手比赛一样。两者追求的都是高度,但区别是,他们使用不相同的装备,这就没有了比较的意义!我个人觉得,目前,奥斯卡皮斯托留斯是一个全新项目的唯一选手。”

  今年夏天,国际田联已宣布要对奥斯卡的比赛情况做分析研究,如计算肌肉的力量、应力、疲倦度即从所有角度对他进行仔细的检测,然后再对其参赛资格作出裁定。不过奥斯卡本人非常乐观,他仿佛已经看到自己奔跑在未来两届甚至三届奥运会的赛道上了。

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