摘要:运动专家说,人类的心肺系统不足以支撑这样的速度;医生警告,试图挑战这个速度可能会导致心脏爆裂、肺部塌陷。就连运动员和教练开始相信:这个速度是人类生理的极限,4分钟一英里,成了一个神话。
在上世纪,在4分钟内跑完一英里,对人类来说曾经是一个危险的“禁区”。
运动专家说,人类的心肺系统不足以支撑这样的速度;医生警告,试图挑战这个速度可能会导致心脏爆裂、肺部塌陷。就连运动员和教练开始相信:这个速度是人类生理的极限,4分钟一英里,成了一个神话。
直到1954年,一个牛津大学的医学生——罗杰·班尼斯特——用3分59秒4的成绩成为了第一个“Breaking4”的人类。他的成功让人们真正相信,极限是用来打破的,人的边界由想象力定义。
罗杰·班尼斯特丨维基百科
如今,距离那一刻已过去了71年,男性早已多次突破这道关卡,但女子世界纪录依然停留在由菲斯·基普耶贡跑出的4分7秒64。
今年6月,历史即将迎来新的挑战者,菲斯·基普耶贡将尝试亲手打破自己创下的纪录。她是土生土长的肯尼亚人,是一位母亲,也是三届奥运冠军与世界冠军。她说:“我曾三夺奥运金牌。我曾问鼎世界冠军。我想:还可以做什么呢?何不打破常规,勇敢逐梦?”她坚定地相信:“只要你相信自己,团队也相信你,你就能做到。”
这一次,她要向人类历史上最顽固的田径纪录之一发起冲击——女子一英里“Breaking4”。
菲斯·基普耶贡丨耐克官方
在4分钟内跑完1英里(约1609米),听上去或许只是一个数字游戏,但对运动员而言,要想真正实现这一目标,意味着要将平均速度提升至每秒6.7米——相当于保持时速24公里。在这条人类速度的分水岭面前,每一秒都不轻松。
从生理学角度看,“Breaking4”的难度首先源于人体的供氧极限。支持高强度有氧运动的关键指标是最大摄氧量(VO₂max),它表示单位时间内人体能够吸入、运输并利用的最大氧气量,以每分钟每公斤体重的毫升数表示 (ml·kg⁻¹·min⁻¹)。如果我们将其类比为汽车的排量:排量越大,发动机输出功率也越强。不过人体当然比机械复杂得多——VO₂max 受到心脏泵血能力、肺部换气效率、血红蛋白携氧能力,以及氧气从呼吸道一路传递至肌肉的全过程影响。
要完成“Breaking4”,运动员的 VO₂max 至少需要达到 69.7 mL/kg/min。这是一个几乎只存在于顶级耐力选手中的数字。相比之下,普通健康女性的 VO₂max 仅为 27~31 mL/kg/min,连一半都不到。简单总结来说,更高的 VO₂max 能带来更强的供氧能力,使运动员可以在高速度下维持更长时间。
这个数字不是想象出来的,而是通过实验室里严苛的测试得到的。在耐克实验室的测试中,运动员要佩戴呼吸分析面罩和多项仪器,在跑步机上进行最大强度的运动测试。每一次呼吸、每一滴汗水,都会被转化为可量化的数据,为科学训练和装备设计提供参考。
如果说 VO₂max 是人体发动机的“极限”,那么在现实环境中,空气阻力则是另一堵“隐形的墙”。根据物理学公式,风阻(Fd)的计算为:
让我们回忆一下高中物理:其中,cd 是空气阻力系数,A 是迎风面积,ρ 是空气密度,v 是速度。简单来说,这里风阻与速度的平方成正比,也就是说,当跑速翻倍时,风阻会增加四倍。对于普通跑者而言,风阻可能只是“跑得不快”的原因之一;但对精英跑者来说,它则是左右成绩的关键因素。
这也正是耐克要面对的挑战之一:毕竟人类不能违反物理规律,但可以尽力“逼近极限”。例如在竞速鞋设计中,耐克不断突破材料与结构的限制——不仅要做到轻量化,还要确保鞋体足够坚韧,能够承受高速奔跑时对地面的冲击;同时,运用人体工学设计,增强贴合性,并加入气垫结构,回收跑者脚步落地时的能量,并在下一步中反馈给他们,如同为步伐注入“弹簧”。
同时,空气动力学也融入到了装备之中。紧身服装的表面材料经过流体力学模拟设计,尽可能减少风的“干扰”。每一克重量、每一平方厘米的布料形状都可能在关键时刻造成0.01秒的差距,而对“Breaking4”而言,那也许就是成败的界限。
自然环境的不可控变量也成为挑战的一部分。温度、湿度、海拔、空气密度、风速甚至赛道朝向,每一项都影响着人体的耗氧率与肌肉表现。例如,高温会使核心体温升高,可能使身体更早出现疲劳;湿度过高则会减少汗液蒸发,增加体温负担;而在高海拔,稀薄空气将进一步压缩摄氧能力。所以“Breaking4”不仅是人和装备的挑战,更是和气候以及环境的博弈。
为了理解这些微妙的变量并加以优化,耐克决定尝试突破运动科学的边界。耐克运动研究实验室位于波特兰的勒布朗·詹姆斯创新中心,正是一个将理论、数据、设计、工程融为一体的空间。
在楼顶的耐克运动研究实验室(NSRL)中:400台摄像机组成的世界最大动作捕捉系统,记录下每一次运动员落地的角度与受力变化;97块受力板嵌入的跑道,可以测量步频、推进力与稳定性;而3个气候实验室,能够模拟全球几乎任何比赛环境,从湿热的非洲草原,到寒冷的北欧赛道。
果壳问在其中工作的科学家,是怎么决定把一个遍布传感器和高速相机的球场和跑道“一整个”搬上四楼的?她说:这里的跑道下有隔音层、缓冲层和压力传感器,无论天气如何,都能得到最准确的数据。为了每一寸“小突破”而投入全部的技术力,这正是耐克留给我的印象。也正是这份对创新的坚持,让耐克不断突破运动科技的边界,为运动员以及热爱运动的人们带来更好的运动体验,成为运动领域的风向标。
更重要的是,NSRL 拥有超过80台原型开发机器,工程师和设计师可以在1小时内完成一双测试鞋的初步成型,并立即交由运动员试穿,反馈数据,再进行下一轮优化迭代。
在这个速度为王的挑战中,科学是运动员最值得信赖的伙伴,而装备,则是他们贴身的盟友。
在耐克,有一句反复被提起的话:Always listen to the voice of the athlete。倾听运动员,是他们不断突破装备极限的起点。在这次“Breaking4”挑战中,耐克将产品团队直接搬到肯尼亚,与基普耶贡一起训练、生活。今天她提出的反馈,明天就能落到新一代原型鞋上。
Nike Victory Elite FK,这双为她量身打造的一英里竞速鞋,从鞋面到鞋底都在围绕“更快”设计。鞋面重量非常轻,几乎感觉不到存在。鞋底结构采用碳板与3D打印钛钉,刚性提升,推进力更强。气垫高度加厚,提供额外弹性,与她上一次破纪录所穿的鞋相比,贴合性更好。鞋底反馈精准,将每一次蹬地力量稳定传递到地面,提升推进效率,同时维持高速度下的平衡与灵活。
Nike Victory Elite FK
这并非首次通过技术改变人类速度极限。2019年维也纳“Breaking2”挑战赛上,基普乔格穿着 Alphafly NEXT% 原型鞋,以1小时59分40秒完成马拉松,成为首位“破2”选手。那双鞋采用碳板+ZoomX 泡棉+双 Zoom Air 气垫的组合结构,提供高能的能量回馈。
基普乔格和耐克升级版NEXT%跑鞋
2023年布达佩斯世锦赛,理查德森(Sha'Carri Richardson)穿着 Air Zoom Maxfly,以10秒65的成绩夺冠女子100米并打破纪录。钉鞋前掌使用6枚可调节钛合金钉,配合全掌Zoom Air气垫和仿生足弓结构,提升爆发力,缩短起跑反应时间。
基普耶贡的战靴延续这一路径,但为她一英里挑战的节奏与动作特别优化。鞋更轻,推进力更强,贴合性更高。整双鞋就是“速度接口”,将她脚下每一帧动作精确传导到地面。
除了鞋,竞速服也起着关键作用。在高速奔跑中,空气阻力会成为主要障碍,顶级选手在冲刺时,身体周围会形成空气涡流,产生强大阻力,风阻带来的成绩差距甚至可达3%。本次基普耶贡的竞速服Nike Fly Suit,通过改变其服装表面材质与微结构,引导空气顺畅贴身流动,减少涡流影响。正如鲨鱼皮泳衣曾在泳池中带来的技术革新,耐克正在尝试用布料“改写空气行为”。
Nike Fly Suit
设计师曾注意到,基普耶贡跑步时会时不时拉肩带。这不是无意识动作,而是说明肩带不够贴合。次日,新版本竞速服就完成了改进。细节上的观察和响应,贯穿整个设计流程。
这次她穿的Nike FlyWeb 运动内衣,也使用3D打印技术,TPU材质,轻薄、快干,贴合性强,宛如一层“未来皮肤”。服装不仅要轻,还要提供支撑。对女性运动员而言,胸部等区域的稳定感会直接影响冲刺中的姿态和专注度。耐克在支撑结构、剪裁、织物分布上做了系统优化,使她在奔跑时无需调整,也不会分心。
Nike FlyWeb 运动内衣
从鞋到底、从衣到里,基普耶贡穿的每一件装备,都是围绕“快”服务的工程集合。不是某个“黑科技”单点爆发,而是数百个技术细节同步迭代,堆叠出那一瞬间的速度突破。在空气阻力、地面反馈、服装贴合之间,耐克为她构建出一个逼近物理极限的“速度系统”。
对费斯·基普耶贡来说,发起 “Breaking4” 挑战的意义,从一开始就不止于打破纪录。
她不仅是两届奥运冠军、四届世界冠军,也是一位母亲。她七岁的女儿 Alyn 也开始练习跑步,母女俩常常在训练间隙一起奔跑,把挑战与坚持的种子,从赛道传递到生活中。她曾说:“当我看到她(Alyn)时,我会跑得更快,因为我知道我正在激励年轻一代。我希望她明白,她的妈妈是一位职业运动员,我希望她能从中学到很多。”
耐克也一直在做同样的事,用科技“装备”每一个奔跑的身体,也用行动不断“种下”挑战和突破的可能。让每一个人,无论水平如何,都能在运动中不断突破,尽力做最好的自己。
耐克跑步全球总教练本内特在迈克尔·约翰逊跑道边对果壳说:“基普耶贡能否在巴黎成功?也许这其实并不是最重要的。我有两个练习田径的女儿,基普耶贡宣布挑战那天,她们问我,‘爸爸,她真的能做到的,对吗?’”他顿了顿,笑着补了一句:“这就是改变开始的那一刻。即便她没有成功,总会有另一个女孩,在未来的某一天,追随她的脚步,真正打破人类的极限。”
6月26日,基普耶贡将在巴黎夏洛蒂体育场(Stade Charléty)发起“breaking4”挑战,果壳将在现场见证这一历史时刻。同时果壳邀请大家通过线上直播的方式,一同观看她的挑战实况,一同见证历史。
直播观看平台如下
来源:果壳