人類體能極限的三類預言“更快、更高、更強。（拉丁語：Citius, Altius, Fortius.）”不僅是一句奧林匹克格言，也代表了人們對極限的不懈追求。北京奧運會上，牙買加選手博爾特（Usain Bolt）將男子百米紀錄刷新至近乎駭人聽聞的9.69秒，菲爾普斯（Michael Phelps）更是如砍瓜切菜一般連破游泳世界紀錄。這一切讓我們歡呼雀躍。然而，不得不承認人類打破紀錄的速度在幾十年前已放緩了腳步。在1896年首屆現代奧運會上，世界上第一個男子100米紀錄的成績是12秒。僅過了8年，世界紀錄就縮短了1秒，但之後世界紀錄就進入了以0.01秒為尺度突破的時代。人類的運動極限到底在哪裡？自有世界紀錄以來，這個問題吸引了諸多體育迷的眼球，其中蘊含的科學奧秘更點燃了科學家們的好奇心。本文將向您介紹科學家用以預言人類體能極限的3類方法
生物化學預言
人類體能極限的三類預言人體內的能量供應系統分為幾種不同方式，當人們從事不同運動項的時候，人體會根據運動方式、強度、持續時間等因素以不同方式供應能量。在百米賽跑這樣的高速運動項目中，身體肌肉需要不斷的收縮、舒張從而驅動運動員持續加速前進。在這一過程中，三磷酸腺苷（ATP）是肌肉運動的直接能量來源，但遺憾的是體內現成可用的ATP非常之少，只夠肌肉運動1~3秒，隨後機體會利用體內的磷酸肌酸啟動應急合成過程，繼續為肌肉運動提供ATP，但這也只能支持5~8秒的時間。接下來人體就要啟動糖酵解系統參與供能，此時人類的奔跑速度也會相應下降。根據ATP的合成與釋放速度，體育界有很長一段時間一直把10秒看作是人類百米項目的運動極限。1968年墨西哥奧運會上，美國運動員吉姆•海因斯（Jim Hines）在100米決賽中首次突破10秒大關，以9秒95創造了新的世界紀錄，同時也宣告這一極限被攻克。
人體機能學預言
人類體能極限的三類預言上世紀70年代，美國生物機械學家吉迪恩• 阿里爾（Gideon Ariel）曾經利用人體工程學的方法來預測百米賽跑的極限速度，他認為機體超過某個臨界速度時，可能會導致骨頭斷裂和關節軟組織脫離。這個臨界點是9.64 秒。根據人身體對抗空氣的阻力、體重對地面作用後的反作用力等因素計算，當人類的百米紀錄超過這一極限，肌肉就有斷裂的危險。然而，在北京奧運會上，雖然博爾特並未突破阿里爾博士預測的極限速度，但他的狀態清楚地表明9.69秒這個世界紀錄對他而言並不在話下，博爾特在衝刺前的減速顯然也非出於擔心肌肉斷裂和軟組織脫離。
數理建模及統計學方法預言
人類體能極限的三類預言隨著體育科學的研究深入，人們意識到運動能力是一個由身體形態、生理機能、運動素質、心理素質、運動智慧型、運動技術等各級子系統有機結合的高度綜合的多指標控制系統。對這樣的系統進行預測，牽涉了大量已知和未知的因素。比如美國科學家喬舒亞•斯皮格爾（Joshua Spiegel）曾經測算出，每秒2米的正向風速對於110米欄選手的貢獻為0.19秒；625米高的海拔則能幫助110米欄選手將成績提高0.03秒。根據相關測算，美國名將蓋伊今年在風速每秒4.1米的情況下跑出百米9秒68的成績，其中風速的貢獻為0.18秒。面對這些複雜情況，科學家引入了數理建模和統計學的方法來預測運動極限。灰色模型（grey model）、遺傳算法（Genetic Algorithm）、BP（Back Propagation）神經網路等統計學模型相繼被套用到成績預測這一領域。根據上述的一大堆數理模型和計算公式，科學家紛紛對運動極限做出了自己的預測。德國蒂爾貝格大學（Dierberg University）運動極限專家約翰•安馬爾（John Anmar）教授對14種運動項目進行了預測，由肯亞選手保羅•特加特（Paul Tergat）保持的2小時4分55秒的世界紀錄只能再提高49秒，而由英國選手葆拉•拉德克利夫（Paula Radcliffe）保持的2小時15分25秒世界紀錄還有8分50秒的挑戰餘地，男子110米欄世界紀錄也可以再縮短半秒。法國IRMES研究所（Institut de Recherche bioMédicale et d'Epidémiologie du Sport）的讓•弗朗索瓦•圖桑（Jean-François Tucson）認為100米的極限是9秒29，另外，徑賽項目紀錄已經逼近極限，“2027年，一半運動項目的紀錄將達到人體極限；2060年之後，人類很難再創造任何項目的新紀錄”。人類運動有無極限，是否有絕對世界紀錄的存在？英國牛津大學運動生理學家愛德華（Edward）斷言，這將是一場永無盡頭的爭論。
