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无腿飞人:科学奇迹还是人的奇迹?(图)

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南非"无腿飞人"在比赛现场
 20080109-News-10
无腿飞人的"猎豹(cheetah)"跑步义肢

【新三才网讯】有"无腿飞人"之称的奥斯卡,正在参与一场健全人之间的较量,他的武器是跑步义肢,科技是为了弥补残障还是为使用者带来了优势?

奥斯卡·皮斯托留斯(OscarPistorius)蹲伏在起跑线上,穿黑绿相间运动服,背参赛选手号牌,戴紫色眼镜。除了膝盖下方两条刀锋形状的黑色簧片,他与其他运动员别无二致。

素有"无腿飞人"之称的奥斯卡,正在参与一场健全人之间的较量–去年7月,在罗马举行的国际田联黄金联赛男子400米B组的比赛。

在一片惊呼声中,这位原本落后的选手在冲刺阶段连超数人,最终以46秒90的成绩名列小组第二。这一速度,相当于2004年雅典奥运会的女子夺冠成绩。

现年21岁的南非运动员小皮并不满足于此。即将举办的北京奥运会是他的下一个目标,他希望在那里与健全人一比高低。他目前的400米最好成绩是46秒56,虽然距离43秒18的世界纪录相去甚远,相比个人参加奥运会的资格成绩也慢了近1秒,但南非第二的排名,足以使他代表国家队参加4×400米的接力赛。

这给国际田联出了道难题:那双名为"猎豹(cheetah)"的跑步义肢,究竟是仅仅弥补残障,还是会给使用者带来优势?

事实上,皮斯托留斯本人4年前才第一次穿上"猎豹"。他出生于南非的约翰内斯堡,11个月大时就失去了双腿。由于天生没有腓骨–连接小腿肌肉的重要骨骼,父母听从了12名外科医生的建议,决定把儿子从膝盖以下进行截肢。从此,小奥斯卡依靠普通义肢行走。

然而,这位留着短短的金色卷发的小伙子,从不认为自己属于残障者,因为体格正常的运动员能做到的,他"都能做到"。他曾经是名橄榄球和水球运动员,甚至拒绝把车停在残疾人车位。

5年前,在比赛中受伤的小皮开始进行跑步式康复,没想到就此挖掘出短跑天赋来。在雅典残奥会上,这个年仅17岁的男孩一举打破100米、200米和400米的世界纪录。他被教练比喻为"没有二挡的五速引擎"。

当时他才穿上"飞毛腿"8个月。这款价值1.5万英镑的产品,由冰岛一家知名残障人器械公司"奥索"(ossur)研制。它由50~80层碳纤维构成,大约有8镑重。为了更适于跑步,"脚跟"还添了一条耐克跑鞋的鞋底。由于价格昂贵且难以控制,全球的使用者不到300人。

这些特性成为皮斯托留斯受到质疑的缘由之一。作为国家体育总局体育系统仿真试验室的负责人,李祥晨表示并未研究过"猎豹"。他根据常识判断,碳纤维会为运动员带来诸多便利。这种复合材料具有强度大、密度小且弹力强等优点。

"见过游乐园里的神奇‘跳跳鞋'吧?道理差不多。"李祥晨解释说,"好比蹬着弹簧跑步,能不快吗?"

南非体育科学研究所的罗斯·塔克(RossTucker)持有类似观点。他还指出义肢的另一特性:从来不会感到疲惫。不同于木腿简单的支撑功能,在体重压力作用下,运动义肢会在接触地面时弯曲,然后在换步时弹开,从而把运动员垂直施与跑道的压力转化成水平方向的动力。

这也是小皮在最后一刻追上其他选手的重要原因。一般而言,由于肌肉开始疲惫,后200米的速度应该远不及前200米的速度。但"刀锋飞人"恰好相反,据测算,他在后半程的速度无人能比,比对手快1秒34。

对此,奥索公司的研发人员克努特·莱希勒(KnutLechler)辩解说,人体的腿部肌肉本来就会伸缩并释放能量,"猎豹"不过是对这些能量进行传递罢了。美国生理学家罗伯特·盖利(RobertGaily)还计算出健全人每跑一步释放的能量是使用义肢者的3倍。

罗斯·塔克反驳说,义肢对于肌肉伸缩属于被动反应。通常情况下,正常人需要耗费更多的能量以"主动"回应这种伸缩。李祥晨还补充说,对于要求速度耐力的短跑项目而言,运动员腿部的大肌肉群更为重要。至于皮斯托留斯所失去的脚掌肌肉,属于相对次要的小肌肉群。

有关小皮能否参加奥运会的另一焦点是步幅。因为义肢呈J型,人为增高了5~10厘米。这使一些人怀疑,他的步幅比正常人更大,从而导致速度加快。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(ElioLocatelli)终结了这种猜想:"我们确认他的步幅是正常的:平均为2.31米。"

不过,失去小腿难以保持平衡是个不争的事实。普通人的足弓上分布着数万个传感器,每一秒都传来速度、平衡、倾斜度等信息,而小皮只能在离地40厘米的高度上,通过义肢作用到他残肢上的压力来"感觉"跑道的情况。

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