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基因入侵体育
一个EPOR基因的变异为成功奠定了基础,CKMM基因让后天训练更有效率……在体能基因的农场上,遗传学家收获颇丰,他们的围猎成果为体育带来了什么?

50年前,刻苦足以成就冠军。当时选材宽松、竞技水平离人类极限大有差距,运动员们即便天资平平,只要惟须刻苦努力,仍能饱尝佳绩。但是"进入21世纪后,竞技体育的成绩哪怕只有一点点提高,都需要高科技的渗透。"《中国青年》的体育编辑碧溪东这样认为。

上世纪中叶之后,高科技开始了对竞技体育的广泛渗透。正如赌博催生了博弈论,金牌也团结了一大批科学家,在这个以运动员为核心的系统学科中,运动生理学家、营养学家、甚至物理学家们表现出难得一见的合作。当然,他们也都知道,竞赛的最终结果还是得幸运女神说了算。如果说科学家们还算心态平和的话,商人们就多少有些赌徒心理。运动装备公司不断推陈出新,只为不落人后;而只有运动员的成功,才能保证投入的巨资不打水漂。热门运动的金牌选手成了炙手可热的人选,人人争相往之。

在体育博弈中,赢在起跑线上是最优化策略,卓有成效的运动员选材机制是整个竞技体育大厦基石的保障。我国现行的选材机制仍然带有浓厚的淘汰色彩,以庞大的运动员基数为土壤,优胜劣汰,最后登上金字塔顶端的可谓凤毛麟角。这种选拔策略不仅存在拔苗助长之虞,而且不可避免地效率低下。基因技术的渗透提供了十分有效的思路,在优秀运动员选材过程中加入基因指标,将使选材工作更具有针对性,从散弹枪到狙击枪的跃迁,无疑更为精准和高效。认识到基因选材无可比拟的优越性,美国、澳大利亚等国早已捷足先登,在政府资助下开展了大规模的运动员基因选材的研究。

如上所述,拥有EPOR变异基因的个体有着更好的输氧能力,而拥有插入型ACE-I基因的个体耐力超群,如果同时还有变异的CKMM基因,则对后天训练极其敏感,这样一套基因组合拳下来,基本上可以独步天下了。

然而,天资并不是成功的充分条件,后天的艰苦训练仍然是金牌中最激动人心的部分。但有巨大的利益在前,投机取巧必定无法杜绝,天资平平者希望能后天补足,资质出众者更希望能突破极限。随着基因农场的浓雾逐渐散去,将常年汗水凝聚成一针药水的努力,似乎已不再是天方夜谭。只要能成为闪光灯下的聚焦点,名利也就滚滚而来,至于健康、道德……迟些再说吧。兴奋剂也就应运而生。

作为体育-商业-科技的三联体结晶,兴奋剂通过非常规的手法,快速提升人体的运动能力。不劳而获的诱惑提供了兴奋剂的土壤,躲藏在金牌阴影下的饕餮之心,开始肆虐竞技体育赛场。

和体能基因的作用类似,常规兴奋剂以提高耐力和力量为主要目标。这些药物简单易得,效果明显;唯一的问题是,独特的分子结构显露了它们的外源身份,在实验室里很快就会原形毕露。违禁药物必须借助循环系统,才能到达作用部位,因此必定会在血液中留下蛛丝马迹。一针血样就足够泄漏所有玄机,让投机取巧者名誉扫地,前途尽毁。

转基因技术让兴奋剂厂商看到了新的出路。基因技术摒弃传统的人工合成方法,严格按照人体的基因蓝图进行生产,只不过将生产车间由人体细胞转移到工厂发酵罐内。因为模板来源于人体,所以基因生产线上的成品也与人体自然产物毫无二致,这类违禁药品很容易在人体中蒙混过关,并由此获得了一个时髦的名字--基因兴奋剂。

这是黑市交易中的热门词汇,虽然拯救过不少病患的生命,可惜终究难免被滥用的命运。上文提到的促红细胞生成素EPO,是调节人体红细胞繁殖和分化的主要激素,它可以迅速增加红细胞数量,是治疗贫血的首选良药;无意间却成了首个基因兴奋剂,被居心叵不良之徒用于增强耐缺氧能力。因为传统药检方法对基因兴奋剂束手无策,以至于从上世纪90年代起,基因兴奋剂成了运动员的最佳圣诞礼物,直至撞到悉尼奥运会的枪口上。

即便是能完全模仿人体自然产物的基因兴奋剂,也开始难逃法网。2004年的雅典奥运会,新增了生长激素HGH(人体固有的一种激素)的检测项目,让一干人等颜面扫地。《世界反兴奋剂条例2008年禁用清单国际标准》中明确表示:当这些物质"偏离人群正常范围,以致不能认为是正常内源性生成,则这一样本被视为含有这种禁用物质。”看来,通过基因兴奋剂提高全身药物水平的方法,已是岌岌可危;若能药物集中在作用部位而在血液中不留痕迹,才是基因兴奋剂的王道。

基因兴奋剂必须转变方向,着手调教身体的局部细胞,此时的基因兴奋剂,本质上就是基因疗法。表面看来,这种思路就是基因工程药物的逆方向,将基因工厂重新转移到细胞之内。基因疗法常常以病毒为载体将健康基因转移到靶细胞内替换或修复致病基因,以达到治病救人的目的;但基因兴奋剂导入基因只是为了产生更多的类兴奋剂物质。

这就是上文Sweeney所采用的技术。在此之前,基因疗法对动物运动能力的促进作用也已被动物实验证明。1999年,同是宾夕法利亚大学的詹姆斯教授发现,当EPO基因被植入猴子大腿肌肉后,有助于肌肉获得稳定的红细胞供应。

此时基因兴奋剂的生产和消费同处一地,不再需要物流配送,自然不会在血液和尿液中留下罪证。这就是Sweeney的研究大受运动员关注的真正原因。因为基因改变只发生在细胞水平,因此只有在局部肌肉组织中才含有超量的兴奋剂,要想揪出它的身影,唯有进行活组织检查--有谁愿意在比赛前割下一片肉来,只为了证明他的龌龊?

EPO和HGH分别在前两次奥运会前止步,成为反兴奋剂历史的重大突破;而面对难检的局部基因兴奋剂,北京奥运会有何举动?中国兴奋剂检测中心主任吴侔中表示,因为对基因兴奋剂的了解有限,目前谈检测还不太现实。看来,北京奥运会不大可能为此大动干戈,这是否表明彼时基因兴奋剂将泛滥成灾?

谨慎对待必不可少,但杞人忧天却并无必要。通常来说,一种新型兴奋剂从出现到被检出,通常历时十多年,贸然行动并不比谨小慎微更负责任。另一方面,基因兴奋剂要从实验室走出,不仅有众多技术难关阻遏在前,而且技术、健康、道德的风险都是违禁博弈的重要筹码。

 

结语

正如体育种族主义在人类心灵刻满伤痕的同时,让我们反思种族的内涵及意义;基因兴奋剂既给竞技场带来了前所未有的风险,亦同时给我们提供了一个反思体育价值的契机。以健康为代价换取短期利益;享有体育资源的不公平性;在追求纪录的过程中过分强调体能的作用;"公平"的竞争规则造成乐趣缺失;片面强调对抗性而忽视文化的融合……如此种种,这还是体育竞赛的初衷吗?

或许,基因兴奋剂的泛滥,和体育文化基因(而非体能基因)的匮乏密不可分。"更快、更高、更强"的目标追求,本就不该是体育的全部;"更干净、更人性、更团结"的口号,也只是治标之策。 "现代体育要想获得持久的活力,必须从各民族体育中吸取营养。正如种族对于人类文化基因宝库的不可替代的作用一样,多样化的民族体育也应该成为现代体育文化基因的土壤。"这是华南师范大学胡小明教授的观点。

道金斯首次提出文化基因的概念,他认为在人类社会中,文化具备同生物基因一样的“遗传性”,同样的,丰富多彩的文化基因对于人类的意义,正如生物基因的多样性对于物种延续的重要性,两者都是不可缺失的。只有在此时,种族的分类才有足够意义;只有在此时,对基因多样性的关注才不再唯利是图;这时,种族和基因已经殊途同归。

体育正是融合文化基因和生物基因的最佳锅炉,无论我们是否认同人种的体质差异导致了莫须有的体育竞技差距,在思考种族、基因、以及文化的多样性时,赞赏的态度都是必需的。我们欣赏"移动长城"姚明利用身高优势统治内线,但当身高仅1米83的MVP艾弗森以凌波微步瞬间过人时,也请不要吝啬您的掌声。

拓展阅读

1. Scott Douglas著,Jiang2000译,肯尼亚的机密――像世界上最好的跑步选手那样训练的简单方法,blog.huaxia.com/html/98.712998_itemid_1019.html。描述了肯尼亚长跑文化的一些特点。

2. Bramble D.M.,Lieberman D.M.,Endurance running and the evolution of Homo.Nature,432.345-352,2004。长跑在人类进化中的作用

3. 纪录统计来自国际田联:www.iaaf.org

4. 运动成绩的人种差异,Samson,Sport Sciences,1989

5. Race,Evolution,and Behavior,Rushton,2000。对于关于各个种族的体质和智力差异进行了大量的数据分析。

6. 人类种族与体育运动,李力研,中国体育科技,2001

7. 人体运动能力和功率的种族差异,Bonlag,Sport Sciences,1988

8. 体格与身体成分的人种差异,Himes,Sport Sciences,1989

9. 科学的灾难――一个遗传学家的困惑,雅卡尔,广西师范大学出版社,2004

10. 体育社会学,Jay J Coakley 清华大学出版社

11. 更新世晚期人类演化及现代人群形成研究的一些问题,刘武,自然科学进展,2006

12. 人类学--人及其文化研究,泰勒,广西师大出版社

13. 差异的颂歌――遗传学与人类,雅卡尔,广西师范大学出版社,2004

14. 黑色素及其相关基因的研究进展,刘甲斐等,生物技术通报,2007第4期

15. 肤色、黑色素皮质素受体1和紫外线,吕雪梅等,遗传,2002

16. 利用Y染色体进行人类起源和进化分析,孟祥宁等,国外医学遗传学分册,2003

17. 种族与体育,范可

18. 人类的体能与遗传,张传芳等,遗传学报,2004

19. 体能相关基因研究的新进展,张涛等,遗传,2004

20. 肌、基因与运动成绩,Andersen等,科学(SA中文版)

21. 血管紧张素转换酶基因多态性与运动能力关系的研究进展,高炳宏,上海体育学院学报,2006

22. 耐力训练效果与CKMM基因A/G多态性的关联研究,周多奇等,体育科学,2006年第7期

23. ACTN3 Genotype Is Associated with Human Elite Athletic Performance,Nan Yang atc,Am.J.Hum.Genet.73:627-631,2003。这是关于ACTN3基因研究的一项重要原始资料。

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17 Responses to “天赋体能?--体育·种族·文化·基因的是与非(连载之五)”

  1. [...] 天赋体能?--体育·种族·文化·基因的是与非(连载之五) [...]

  2. joiho说道:

    不错,不错

  3. 田不野说道:

    很好,很长。

  4. szanc说道:

    这篇文章写得不错,对中国足球又恢复了些希望,除了对身高有门槛的篮球外,中国人可以涉足任何项目并取得一定的成绩,当然全世界人也一样可在乒乓球、羽毛球、跳水项目取得好成绩。

  5. 严谨说道:

    博弈论和赌博没什么关系,博弈论和经济关系很大

    • liunianlong说道:

      1.本文并未提及“博弈论”,只不过用了博弈这一词语。而该词在《汉语大词典》的解释有2:局戏和围棋,以及赌博。本文使用博弈是考虑再三,权衡得失之意。

      2.我还恰好看过两本博弈论的书,其中有一本是美国罗杰 迈凯恩 Roger McCain的《博弈论,战略分析入门》(您肯定知道吧?)。他在前言中写道:博弈论是20世纪后50年新兴的研究领域,因其在商业、拍卖……生物学和博彩等方面的广泛应用,越来越被人们所关注。看来,博弈论和赌博是有关系的。

      3.该书分析了8个博彩领域的经典博弈,您可参看。这是确切无疑的证据。

      4.链接所给的短文澄清了常有的博弈论和赌博的误解,事实上,该文只是说博弈论不等同于赌博,而并没有否认两者的关系。详看原文。

      • 严谨说道:

        您文章里出现的"正如赌博催生了博弈论"这个说法是不妥当的,虽然句子看起来有气势,可是科普文章需要严谨。

        您的回复1中说"本文并无提及"博弈论""显然是不正确的,我假设您忘记了曾经写过这句话,那么严谨的态度应该是用搜索的方法看看是否真的提过博弈论这个词,而不是单凭记忆力,因为人的记忆力并不可靠。

      • 严谨说道:

        我写的那句博弈论和赌博没什么关系是针对”正如赌博催生了博弈论”这句话的,其实实想表达的是博弈论的起源和赌博没什么关系,表达不够严谨,是我的失误。博弈论当然也可以应用在分析赌博事件当中,不过本质却是分析在一定的激励机制下,竞争者策略的相互影响,和怎样制定最优化的策略,是应用数学的一个分支,应用很广泛,赌博事件只能算是其中很小一个方面的应用。

        您提到的那本书我并不了解,我是研究信息学的,写过博弈论的报告而已。

        • liunianlong说道:

          不了解这本书没关系,虽然这是十分经典的博弈论入门和进阶教程。不过您应该会认同诺伊曼的经典著作《博弈论与经济行为》受到了扑克牌游戏的启发吧?当然是否把扑克牌归入赌博,那就见仁见智了;至于赌博到底有没有在博弈论的发展史上有过作用,更是无从考证。

          按照这里http://wiki.mbalib.com/wiki/博弈论的说法“博弈论最初主要研究象棋、桥牌、赌博中的胜负问题”。我说赌博催生了博弈论,或许有些过分,但您能否给出理由:赌博在博弈论的产生过程中没有发挥丝毫的作用?

          或许博弈论和棋局的关系更密切一些,但是要因此而轻易否认它的产生绝对没有赌博的因素,却也并没有十足的证据。您或许认为我在耍嘴皮,不过从方法论上讲,轻易地否定一件事和另一件事的关系,是十分危险的行为,您认为呢?

          说老实话,我并不是忘记了“赌博催生了博弈论”这句话,而是我被“技术、健康、道德的风险都是违禁博弈的重要筹码。”所蒙蔽了,理所当然地认为您就在谈论这句话。从这里我吸取了教训,不知道您是否也可以学习到一些东西?

          我们似乎总是喜欢被自己的眼光遮蔽一些东西。我还是有必要检讨检讨。网路就是这么好,让我们能在头脑发热之余泼冷水:)。

          • 严谨说道:

            我为什么反对赌博催生博弈论的观点,是因为博弈论里面一方选择的策略会对另一方的收益产生影响,双方需要制定合适的策略来保障自己的利益最大。而赌博通常涉及的状况是双方的输赢靠概率,每方获利的概率对等,当然更普遍的状况是庄家略高于赌客,以便保障庄家可以从久经营中获利。

            人们当然也可以用策略类游戏的输赢做赌博,可是这属于博弈的范畴,技高者胜,这并不符合赌本身含义里面胜负天定的原则。所以说赌博催生博弈论并不妥当,因为里面缺少了博这个核心理念。

            想看博弈论的历史可以找专门研究博弈论发展的网站
            http://www.econ.canterbury.ac.nz/personal_pages/paul_walker/gt/hist.htm

            最早的博弈论的模型可以追述到巴比伦犹太法典里面关于丈夫死后妻子们分财产的规定。

            你提到的扑克牌游戏其实指的是1713年James Waldegrave 在写给Pierre-Remond de Montmort的信中提出的关于le Her这种扑克牌游戏的策略。事实上le her属于策略加运气类的游戏规则,有博的概念在里面,可以建立起一个策略数学模型,信中也提到这个策略并不不适合通常的运气类游戏规则。

  6. 严谨说道:

    写科普文章请严谨,谢谢,博弈论简单的介绍可以参见http://www.yuedu.org/thread-58896-1-8.html

  7. 鸟嘌呤大侠说道:

    请作者把后面的参考资料能尽量做详细点,我想链接上去看原文,如果你有的话可否直接发给我neoandkidd@163.com谢谢

  8. neoandkidd说道:

    希望能收到英文的全文资料,我找的很辛苦,谢谢

  9. neoandkidd说道:

    我邮箱是neoandkidd@163.com

  10. 大角度说道:

    《中国青年》的体育编辑碧溪东这样认为

    ————————————————

    应该是“毕熙东”

  11. 胡丹青说道:

    "赌博催生了博弈论"
    赌博催生的应该是统计学,时间上也比博弈论早了不少。博弈论的催生者比赌博强大,最接近的候选人应该是战争。